竹材下吸式固定床气化中试试验及其产物的增值应用

摘要：

生物质气化技术可将物质原料转化为高热值可燃气和生物质炭,可燃气可用于供热或发电,生物质炭可制成高比表面积活性炭.以毛竹为原料,采用一套产能为340 kW的下吸式固定床气化发电系统,研究气化工艺对可燃气品质和气化炉性能的影响,并采用KOH化学活化法开展气化副产物竹炭的活化试验,研究活化工艺对活性炭性能及其吸附甲基橙染料的影响.试验结果表明:随着进气量从400 m3/h增加至800 m3/h,可燃气的品质和气化性能都有所增加,通过连续24 h的高负荷运行,发现可燃气的最高低位热值为5.20 MJ/Nm3,气化炉的原料消耗、产气量和冷气效率的最大值分别为700 kg/h、1 400 m3/h和57.87％,最优工况下可发电340 kW;选用氢氧化钾活化剂对竹材气化炭进行活化制备竹质活性炭,结果表明,当活化温度和碱炭比分别为900℃和3∶1时,活性炭的比表面积、总孔容和碘吸附值均达到最大值,分别为1 338.55 m2/g、0.900 cm3/g和1 849.50 mg/g,表明毛竹气化炭是制备活性炭的优质原料;气化毛竹活性炭对甲基橙的最大吸附量为212.77 mg/g,该吸附过程与Langmuir和Freundlich等温线模型的相关性均表现良好(R2＞0.99),且符合准二级吸附动力学方程.

关键词：毛竹、下吸式固定床气化炉、气化、气化性能、生物质炭、可燃气、增值应用

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分类号：TK6(生物能及其利用)

资助基金：浙江省领雁研发攻关计划;浙江省自然科学基金;浙江农林大学基本科研业务费-青年优秀人才培养专项;中国科协青年人才托举工程项目;国家林业;草原局科技创新青年拔尖人才项目

在线出版日期：2022-04-21（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共10页

页码：111-120