基于高爐渣余熱回收的生物質(zhì)氣化實(shí)驗(yàn)研究.pdf

1、高爐渣是鋼鐵生產(chǎn)過程的主要副產(chǎn)品，是一種多元金屬熔體，具有大量余熱并能促進(jìn)焦油及甲烷等低分子碳?xì)浠衔锏拇呋D(zhuǎn)化。本研究提出采用干法離心粒化技術(shù)將液態(tài)爐渣制備1100度的液-固過渡態(tài)的高溫爐渣顆粒，作為生物質(zhì)氣化熱載體，同時(shí)利用爐渣中多種金屬礦物對(duì)大分子的解構(gòu)、斷鍵和分解的催化作用，提高氣化反應(yīng)的選擇性，實(shí)現(xiàn)對(duì)爐渣余熱的回收和轉(zhuǎn)換，將低品位的液態(tài)爐渣余熱轉(zhuǎn)換成高品位的可燃性氣體能源。
　　為此，在總結(jié)前期課題組研究工作基礎(chǔ)上，圍繞

2、該工藝的構(gòu)建，開展高爐渣熱載體催化氣化生物質(zhì)的機(jī)理研究，提出了本研究主要內(nèi)容:以干法離心粒化方法制備的高爐渣顆粒作為生物質(zhì)催化氣化制氫的熱載體和催化劑，以移動(dòng)床氣化裝置為實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，對(duì)高爐渣和生物質(zhì)異質(zhì)混合顆粒的在移動(dòng)床氣化爐內(nèi)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和傳熱規(guī)律進(jìn)行探討，結(jié)果表明:異質(zhì)顆粒在移動(dòng)床反應(yīng)器內(nèi)的運(yùn)動(dòng)分為密相堆積流動(dòng)和充分混合流動(dòng)兩個(gè)階段;可采用球殼傳熱模型對(duì)顆粒間的傳熱過程進(jìn)行描述，分別建立了平推流動(dòng)階段和充分混合流動(dòng)階段的傳熱計(jì)算方程;對(duì)

3、高爐渣的催化性能進(jìn)行評(píng)價(jià)，明確提高生物質(zhì)燃?xì)庵袣錃夂亢彤a(chǎn)率的最佳工藝條件，結(jié)果表明:以1200℃的高爐渣顆粒作為生物質(zhì)氣化的熱載體，與以同等條件下的陶瓷球相比，能夠明顯降低氣化產(chǎn)物中焦油產(chǎn)率，當(dāng)選用粒徑小于2mm的高爐渣顆粒作為熱載體時(shí)，氣體產(chǎn)率較采用最大粒徑的高爐渣(8-10mm)為熱載體時(shí)增加了41％，達(dá)到1.65Nm3/kg，富氫氣中氫氣含量可達(dá)53.22％，焦油含量由12.17％下降到2.52％。通過分析反應(yīng)過程中各種原料和主