化石能源的大量消耗引起了能源危機和環(huán)境問題。生物質以總量豐富、低污染性和可再生性等特點被看作是理想的替代能源。氣化制氣是利用生物質的一個重要發(fā)展方向。目前生物質氣化系統(tǒng)存在氣化效率偏低、產(chǎn)氣熱值不高和焦油含量高等問題,導致生物質氣化技術的經(jīng)濟性差。針對上述一系列問題,流化床低溫氣化與熔融爐高溫氣化相結合的兩段式高溫富氧氣化技術應運而生。針對兩段式氣化技術,本文對其氣化過程進行數(shù)值模擬,獲得了生物質兩段式氣化特性。本文以自建的兩段式氣化中試系統(tǒng)為研究對象,分別對流化床低當量比氣化和熔融爐高溫氣化進行數(shù)值模擬。在建模過程中,以歐拉-歐拉模型為基礎,氣相選擇k-ε湍流模型,固相采用顆粒動力學理論,選擇Gidaspow曳力模型描述氣固兩相曳力作用,應用Guun的經(jīng)驗公式描述氣固兩相之間的熱量傳遞,同時建立焦炭非均相反應和氣體均相反應的子模型,并考慮焦油的裂解,選擇適用于生物質氣化的化學反應動力學參數(shù),最終得到生物質高溫富氧氣化的三維綜合計算模型。流化床低當量比氣化數(shù)值模擬研究結果表明:在密相區(qū),溫度分布相對均勻;在稀相區(qū),溫度分布呈現(xiàn)中間低兩側高。在流化床底部,CO、CO2、H2、CH4的濃度很...

【文章頁數(shù)】：78 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１上吸式固定床氣化爐原理圖

投入市場應用的氣化爐具有多種形式，包括固定床和流化床。??固定床氣化爐的床層比較靜止，化學反應基本按層發(fā)生。按照氣化劑與原料的相對運??動方向不同，固定床氣化爐主要包括上吸式和下吸式，如圖１－１和１－２所示。??叫?叫丨氣化剖??ＴＴ?＾?Ｔ￣Ｔ??｜?Ｉ?Ｉ??ｍ?ｍ??ｐｉ駿....

圖１－２下吸式固定床氣化爐原理圖??上吸式固定床氣化爐中，氣化劑由下往上流動，原料由氣化爐頂部進入，氣化產(chǎn)生的??

投入市場應用的氣化爐具有多種形式，包括固定床和流化床。??固定床氣化爐的床層比較靜止，化學反應基本按層發(fā)生。按照氣化劑與原料的相對運??動方向不同，固定床氣化爐主要包括上吸式和下吸式，如圖１－１和１－２所示。??叫?叫丨氣化剖??ＴＴ?＾?Ｔ￣Ｔ??｜?Ｉ?Ｉ??ｍ?ｍ??ｐｉ駿....

圖１－３鼓泡流化床氣化爐原理圖

氣化產(chǎn)氣中焦油含量相對少，但灰分多、產(chǎn)氣熱值低。但是因為下吸式氣化爐具有結構簡??單，運行方便，費用較低等優(yōu)點，所以其在小型生產(chǎn)中得到了廣泛的應用［１４＿１５］。??流化床氣化爐主要包括鼓泡流化床和循環(huán)流化床，如圖１－３和１－４所示［？１７］。在流化??．?床氣化爐中，氣化劑從下....

圖１－４循環(huán)流化床氣化爐原理圖??根據(jù)選用不同氣化介質，生物質氣化包括四種：空氣氣化、氧氣氣化、水蒸氣氣化以??合化

氣化產(chǎn)氣中焦油含量相對少，但灰分多、產(chǎn)氣熱值低。但是因為下吸式氣化爐具有結構簡??單，運行方便，費用較低等優(yōu)點，所以其在小型生產(chǎn)中得到了廣泛的應用［１４＿１５］。??流化床氣化爐主要包括鼓泡流化床和循環(huán)流化床，如圖１－３和１－４所示［？１７］。在流化??．?床氣化爐中，氣化劑從下....

本文編號：4047191