生物質(zhì)高溫氣化重整制氫實(shí)驗研究

第35卷第5期太陽(yáng)能學(xué)報Vol.35, No.52014年5月ACTA ENERGIAE SOLARIS SINICAMay, 2014文章編號:0254-0096(2014)05-0911-07生物質(zhì)高溫氣化重整制氫實(shí)驗研究高寧博”2，李?lèi)?ài)民'，全翠'(1.大連理工大學(xué)環(huán)境學(xué)院，工業(yè)生態(tài)與環(huán)境工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗室，大連116024;2.多相復雜系統國家重點(diǎn)實(shí)驗室，中國科學(xué)院過(guò)程工程研究所，北京100190)摘要:在自行設計的固定床氣化爐實(shí)驗臺上開(kāi)展序批式進(jìn)料模式的生物質(zhì)(白松木屑)高溫氣化實(shí)驗研究,重點(diǎn)考察反應溫度、水蒸氣流率以及物料粒徑等不同工況條件對生物質(zhì)氣化產(chǎn)氣特性的影響,實(shí)驗結果表明，在800 ~950C的范圍內,每千克白松木屑的氫產(chǎn)率為21.91 ~71. 63g H2。不同水蒸氣流率下H2平均濃度變化不大,C0平均濃度隨水蒸氣流率的增加略有增大，氣體平均熱值在11.87~12. 04kJ/m3內變化。實(shí)驗條件下水蒸氣流率為20. 2g/ min時(shí)的氫氣產(chǎn)率最大。隨著(zhù)生物質(zhì)給料粒徑的減小，氣體產(chǎn)率和氣化效率均減小。關(guān)鍵詞:生物質(zhì);氣化;重整;制氫中圖分類(lèi)號: TK513.5文獻標識碼: A料的高溫水蒸氣氣化制氫特性研究,通過(guò)改變物料0引言種類(lèi)氣化爐溫度、水蒸氣流量以及生物質(zhì)粒徑等不生物質(zhì)能是一種清潔的可再生能源,近年來(lái)越同實(shí)驗參數,研究高溫氣化產(chǎn)氫特性。來(lái)越受到關(guān)注(1.21。生物質(zhì)熱化學(xué)轉化制氫作為一1實(shí)驗種很有前景的氫能開(kāi)發(fā)方式,已引起研究者的普遍注意。西安交通大學(xué)動(dòng)力工程多相流國家重點(diǎn)實(shí)驗1.1裝置室科研團隊進(jìn)行了大量的生物質(zhì)超臨界水氣化制氫實(shí)驗在小型固定床反應器上進(jìn)行,圖1為生物的研究[3-5]。廖強等[0]在 下吸式氣化爐上研究了質(zhì)氣化制氫實(shí)驗裝置圖。系統由水蒸氣發(fā)生器、物不同影響因素對產(chǎn)氫的影響,發(fā)現當量比為0.3時(shí)料吊桶、固定床、電加熱元件、冷凝系統除塵系統和燃氣熱值和木炭質(zhì)量最優(yōu),其中H2濃度為11. 3%。測量系統組成。水蒸氣發(fā)生器是在德力西TSGC2-謝玉榮等[7以流化床為氣化反應器,以固定床為重9kVA型三相調壓器的控制下,為實(shí)驗提供流量穩整反應器,研究了Ni、Ca基催化劑對制取富氬氣體定的低溫飽和蒸汽。氣化爐由外層碳化硅爐膛和內的影響。趙先國等8]以鼓泡流化床為反應器,對生層不銹鋼鋼管組成,碳化硅爐膛高度為1130mm,內物質(zhì)富氧水蒸氣氣化制取富氫燃氣的特性進(jìn)行了徑為90mm;內層不銹鋼鋼管高度為1150mm,內徑實(shí)驗,結果表明:當溫度從700 ~ 900時(shí),每千克生為87mm。在碳化硅爐膛外壁面槽縫中纏繞鎳鎘材物質(zhì)氫產(chǎn)量從18g增加到了53g。這些氣化研究所質(zhì)的電阻絲，功率為3.3kW(220V,15A)，電阻絲外用的水蒸氣均以低溫飽和蒸汽為氣化劑,低溫飽和層用硅酸鋁保溫棉纏繞碳化硅爐膛進(jìn)行保溫。不銹水蒸氣在輸人氣化爐內被加熱再與生物質(zhì)物料進(jìn)行鋼爐管上部設置一個(gè)可活動(dòng)的蓋子，蓋子下方焊接反應,由于水蒸氣在被加熱過(guò)程中會(huì )吸收大量熱量,-一個(gè)物料鉤,實(shí)驗時(shí),不銹鋼鋼絲網(wǎng)制成的物料料斗造成了反應爐溫的顯著(zhù)降低,為了維持特定溫度下可懸掛于鉤上。蓋子和爐管連接時(shí)采用石墨盤(pán)根的氣化反應氣化爐溫度往往難以精確控制。(3mm x 5mm)進(jìn)行密封。爐管內從底部以上1/3位本文以高溫水蒸氣為氣化劑開(kāi)展批量生物質(zhì)物置,全部用圓柱體多孔陶瓷進(jìn)行填充,爐管出口處連收稿日期: 2012-02-22基金項目:國家自然科學(xué)基金青年基金(51006018) ;中國博士后科學(xué)基金特別資助項目(201003616);多相復雜系統國家重點(diǎn)實(shí)驗室開(kāi)放基金( MPCS-2011-D-11)通信作者:高寧博(1978- -),男，博土、講師，主要從事固體廢物處理與處置,生物質(zhì)能利用方面的研究。nbgao@ dlut. edu. en912太陽(yáng)能學(xué)35卷接一個(gè)進(jìn)氣管,水蒸氣從進(jìn)氣管輸人不銹鋼爐管。氣化爐溫 度達到設定溫度后,將物料斗放入氣化爐，不銹鋼爐管頂部向下100mm 處開(kāi)有一個(gè)30mm的迅速將氣化爐的蓋子扣上,確保接口處不漏氣。同排氣孔，反應產(chǎn)生的氣體通過(guò)此孔進(jìn)入保溫管中,保時(shí)將水蒸氣通人氣化爐底部。溫管和重整室相連接,重整室是和氣化爐結構相同氣化產(chǎn)生的氣體從重整室排出后,先通過(guò)一一個(gè)的圓柱形爐膛,爐膛內部全部填充有多孔陶瓷體,在球形水冷凝器,冷凝下來(lái)的焦油通過(guò)牛角彎管流入重整室的下部,裝有排氣孔,反應產(chǎn)生的氣體最終從接液瓶中。未冷凝的氣體接著(zhù)通過(guò)水洗瓶,以去除這里排出。重整室和冷凝管相連接,實(shí)驗時(shí),水泵將氣化氣中攜帶的煙塵、未被冷凝的焦油以及氣化氣0C的水打人冷凝管進(jìn)水口,對氣化產(chǎn)氣進(jìn)行冷卻，中的酸性氣體,接著(zhù)再通過(guò)裝有無(wú)水CaCl2 的干燥在冷凝管之后,安裝有填充有CaCl2的干燥管,可對瓶,去除氣體中的水汽，最后經(jīng)過(guò)凈化和干燥后的氣氣化氣進(jìn)行干燥,一一個(gè)精度為0.01L的G4膜式燃體每5min采樣- -次 ,其余氣體在出口處點(diǎn)燃。對收氣表和干燥管相連接,測量氣化產(chǎn)氣流量。對經(jīng)干集的氣體進(jìn)行離線(xiàn)檢測。燥后的氣化氣采樣后,在出口處點(diǎn)燃燒掉。溫控系統1.2實(shí)驗物料由熱電偶、數據采集器等組成。3個(gè)外徑為3mm的K實(shí)驗選用白松木屑作為為生物質(zhì)原料。原料經(jīng)型熱電偶插人氣化爐、保溫管和重整室中部,分別檢粉碎研磨，篩分至一定粒度。生物質(zhì)原料的元素組測氣化爐、保溫管和重整室的溫度。溫度采集器和熱成用自動(dòng)元素分析儀測定;工業(yè)分析按照ASTME電偶相連接,每秒采集溫度-一次,存儲到計算機中。1755- 95 標準進(jìn)行;化學(xué)組成根據GB/T 2677.2一1993. GB/T 2677.3- -1993、GB/T 2677.5-1993、GB/T 2677.6- -1994 和GB/T 2677. 8-1994進(jìn)行測定,分析結果見(jiàn)表1。表1白松木屑的工業(yè)分析和元素分析數據二9Table 1 Proximate and ultimate analysis of pine sawdust0酉工業(yè)分析/%元素分析/%熱值/1.調壓器2. 蒸汽發(fā)生器3. 加熱元件4. 多孔陶瓷5. 料斗V。FC. A. Ma [C] [H][0] [N] [S] MJ-kg~'6.保溫管7.重整室 8. 焦油收集瓶9. 冷凝管76.85 18.88 0.34 3.93 44.756.31 42.94 1.68 0.05 18.4710.干燥除塵管11. 煤氣表圖1生物質(zhì)氣化制氫實(shí)驗裝置圖Fig. 1 Diagram of the sequence batch feeding fixed-bed2結果與討論biomass gasification syster2.1溫度實(shí)驗采用北京普瑞分析儀器有限公司生產(chǎn)的溫度是影響氣化的一一個(gè)重要參數，其高低不僅GC-7800型氣相色譜儀對熱解氣進(jìn)行分析。以高純影響物料的反應速度,而且會(huì )控制吸熱和放熱反應氦氣做載氣,采用熱導檢測器，色譜柱為T(mén)DX-01發(fā)生的方向，從而影響最終的產(chǎn)氣分布。圖2為不(2mx 4mm)、5A分子篩(2m x 4mm)和GDX-102同溫度條件下,水蒸氣流率為16.4g/min,20目的白(2mx4mm)。檢測參數設定如下:柱室溫度為松木屑100g,800 ~ 950C升溫過(guò)程中氣化產(chǎn)氣瞬時(shí)70C,氣化室溫度為100C, 熱導檢測器溫度為流率曲線(xiàn)。 由圖2可見(jiàn)，氣體產(chǎn)率的瞬時(shí)流率隨反120C,橋電流為120mA。主要檢測氣體組分中的應時(shí)間變化，在開(kāi)始反應的前3分鐘,氣體流量猛然H2、CO、CH,、CO2、C2-C3。增大,不同反應溫度增幅不同。850°C反應溫度下，實(shí)驗時(shí)，先將氣化爐、保溫管和重整室加熱至設氣體產(chǎn) 量最大,900C次之,800C氣體產(chǎn)量最小。這定溫度，在序批次實(shí)驗中,保溫管的溫度設定在主要是物料進(jìn)人反應器后,物料中的揮發(fā)分首先快700C,重整室的溫度設定在800C。將蒸汽發(fā)生器速析出造成產(chǎn)氣量陡然增大。隨后在3~8min時(shí)間加熱到設定溫度,按照預先測試好的氣體流率和電內,氣體瞬時(shí)產(chǎn)率快速下降,到8min時(shí)表現出壓的關(guān)系設定好電壓。每次實(shí)驗前,稱(chēng)量并記錄空800C 的氣體產(chǎn)率最大，而950C的氣體產(chǎn)率最小。焦油瓶質(zhì)量,稱(chēng)取100g生物質(zhì)物料裝于料斗中,待高溫越高,物料析出的氣體時(shí)間越早,由于實(shí)驗檢測5期高寧博等:生物質(zhì)高溫氣化重整制氫實(shí)驗研究913的原因,不能完全準確檢測反應初期的氣體流量。生物質(zhì)氣化反應主要涉及到以下反應[9]:從8min以后,產(chǎn)氣量逐漸下降,在這個(gè)階段,800CCH,O, +(1-y)H20- -CO +(x/2+1-y)H2 +Q條件下的氣體瞬時(shí)產(chǎn)量最大。(1)C +H20=≈C0 + H2 - 131kJ/mol(2)十800C(- -CH2) +H20- =CO +2H2-Q(3)士850C(一CH2) +CO2一2C0 +H2-Q(4)+950CC+CO2 =≈2C0 - 173kJ/mol(5)CO + H20= =CO2 + H2 +41kJ/mol(6)菜C +2H2一=CH, +75kJ/mol(7)5 -llC +2H20- =CO2 +2H2 -75kJ/mol (8)表2為不同反應溫度下的氣化實(shí)驗結果,可看015，202530出,H2濃度從800C的36.63%升高到950C時(shí)的時(shí)間/min59.42%,反應(1) ~(5)為吸熱反應，反應溫度越圖2不同反應溫 度對氣化產(chǎn)氣瞬時(shí)流量的影響高,越有利于H2的產(chǎn)生。同時(shí)由于反應(5)也是Fig.2 ffct of temperature on biogas production吸熱反應,過(guò)高的反應溫度將造成CO的分壓增圖3為試驗過(guò)程中不同時(shí)間的氣化產(chǎn)氣濃度曲大,這又使反應(1) ~(4)向逆方向移動(dòng),不利于線(xiàn),可見(jiàn)隨反應時(shí)間的延長(cháng),H2濃度均表現出逐漸H2的生產(chǎn)。CO濃度在12. 25% ~ 20.55%之間波增大的趨勢。前3分鐘H2濃度增大較快,這主要是動(dòng)。CH濃度隨反應溫度的增加呈下降趨勢,這物料剛放入氣化爐,主反應為熱解反應造成的。隨主要是因為反應(7)為放熱反應，反應溫度升高不著(zhù)反應時(shí)間的延長(cháng),揮發(fā)分析出逐漸減少,H2濃度利于CH,的產(chǎn)生。比較反應式(1) ~(8)可發(fā)增加速率逐漸下降?，F，除了反應(6).(7)為輕微放熱反應外[10],其他水蒸氣氣化反應均為吸熱反應，因而從化學(xué)平0一衡的觀(guān)點(diǎn)來(lái)看,提高溫度有利于吸熱反應的進(jìn)0行。H2產(chǎn)生的反應多為吸熱反應,提高反應溫度有利于H2的產(chǎn)生。水蒸氣與紅熱的炭的正反型40-+800C應為吸熱反應,增加溫度有利于反應(2)和(8)的出30+850C表2不同反應溫度下的實(shí)驗結果-一900C↓950CTable 2 Experimental results of tests varying reactor temperature0-實(shí)驗序號3015202530固定床溫度/C85(900950圖3不同氣化溫 度H2濃度變化曲線(xiàn)H36.6352.0850.9459.42Fig.3 ffect of termperature on H2 concentrationC20. 5512. 2514.42 12.57通過(guò)試驗發(fā)現，前10分鐘，H2濃度表現出溫度氣體組分/% CH。10. 846.91.253.68CO228. 8926. 8127.90 23. 62越高H2濃度越大的趨勢,這個(gè)時(shí)間段,H2濃度自大C2-C33.151.891.500.71到小的排列順序為H,9oc、H.g00、H2.8soc、H,00o隨后,900 .950C溫度下的H2濃度逐漸下降,而較低氣體低熱值/MJ.m12. 5810.9210.229. 81溫度的800、850C的H2濃度則繼續增大,最后趨于氣體密度/kg.m -’0.81 0.66 0.69 0.59平穩。由于高溫條件有利于揮發(fā)分的析出和產(chǎn)氫反產(chǎn)氣率/m'.kg~0.67 1. 160.80 1.35應,當揮發(fā)分析出快結束時(shí),產(chǎn)氫反應逐漸處于主導產(chǎn)氫率/g'kg21. 9153.94 36.39 71.63地位。氣化效率0.450.680.44 0.72914太陽(yáng)能學(xué)報35卷發(fā)生,但生成Co和CO2的反應平衡常數不同。根30 r據文獻[11]報道,當溫度較低時(shí)反應有利于CO2的25-+ 12.7g/min+ 16.4 /min生成，當溫度較高時(shí)CO2產(chǎn)量越小。由于反應(7)→20.2g/min是放熱反應,CH4是穩定的化合物,但當溫度高于600C時(shí),CH4不再熱穩定，因而反應將向逆方向進(jìn)￥10行,C將以炭黑形式析出12]。因而CH,含量會(huì )隨著(zhù)溫度的升高而降低,該結果與文獻[11 ~ 13]的結論一致。溫度的升高，導致物料表面產(chǎn)生更多能量大051015-202530于氣化反應所需活化能的C分子,這些C分子將和時(shí)間/min氣相的其他生成物發(fā)生更激烈的碰撞，從而加大氣圖4水蒸氣流率對氣化產(chǎn) 氣瞬時(shí)流量的影響化反應的速率,同時(shí)溫度的升高也會(huì )加快物料中心Fig.4 Effect of stearm flow rate on biogas production水分及揮發(fā)分的析出,導致物料破碎而增加了參加這主要是因為在反應的后半段,熱解反應逐漸衰減，氣化反應的物料的表面積,提高了產(chǎn)氣率。產(chǎn)氫率而反應(2)、(6)和(8)逐漸增強,最后變?yōu)橹鲗Х磸?00C的21.91g/kg生物質(zhì)增加到71.63g/kg生應,而在大流率水蒸氣條件下,強化了這3個(gè)反應的物質(zhì),氣化效率在45% ~ 72%之間變化。發(fā)生。2.2水蒸氣流率70-水蒸氣流率也是影響生物質(zhì)氣化產(chǎn)氣的重要參60-數。水蒸氣流率越大，氣化爐內水蒸氣分壓越大,生g 50-物質(zhì)物料和水蒸氣發(fā)生反應的程度越深。炭與水蒸影40-氣進(jìn)行氣化反應時(shí),一-般 會(huì )經(jīng)歷3個(gè)階段:①水蒸氣出30-16.4g/min分子擴散到炭表面,并被炭的表面吸附;②水蒸氣在20炭的內外表面上進(jìn)行化學(xué)反應;③生成物從炭表面脫附，擴散到氣體主體中[10]。o25 30圖4為本文選取的氣化溫度為8509C、粒徑為圖5水蒸氣流率對 H,濃度的影響20目的100g白松木屑在3個(gè)不同水蒸氣流率Fig.5 Effeet of steam flow rate on H2 concentration12.7.16.4和20.2g/min的氣化產(chǎn)氣瞬時(shí)流量曲線(xiàn)。從圖4可見(jiàn)，除在反應的初期,水蒸氣流量為氣化反應中,物料與水蒸氣的反應在實(shí)際過(guò)程12. 7g/min時(shí)產(chǎn)氣量明顯大于其他兩個(gè)流量下的產(chǎn)中經(jīng)歷了擴散控制和反應控制兩個(gè)階段[12]。在擴氣量外，在其他時(shí)刻,水蒸氣流率為20. 2g/ min時(shí)的散控制階段,由于進(jìn)入氣化爐內的水蒸氣溫度較高，氣化產(chǎn)氣量最大。這主要是因為水蒸氣流量越大，擴散到物料表面的水蒸氣直接進(jìn)行反應,由于反應參加反應的水蒸氣越多,水蒸氣和焦炭反應生成的初期物料的致密性以及熱解反應造成的揮發(fā)分的析氣體越多。出,導致水蒸氣向物料表面內部擴散的量較少,使氣圖5為不同水蒸氣流率下H2濃度的變化曲線(xiàn)?；磻驔](méi)有足夠的反應物而不能充分發(fā)生，因此氣化氣中的H2濃度在前3分鐘增幅較大，隨后增幅總反應速率由水蒸氣擴散到炭表面的速率決定;在減緩,18min以后H2濃度基本趨于平穩。從圖中可反應控制階段,由于熱解反應衰弱，經(jīng)前期的反應看出水蒸氣流率為20.2g/min時(shí),在反應后的8min后,物料層內部發(fā)生破裂和揮發(fā)分析出過(guò)程的結束，內H2濃度最小,這主要是由于從反應開(kāi)始,大流率使水蒸氣有效擴散到炭層表面,水蒸氣直接與炭反的水蒸氣供給造成了反應初期熱解反應產(chǎn)生的CO、應,化學(xué)反應充分發(fā)生。這個(gè)階段，反應速率受化學(xué)CH4等氣體在反應爐內停留時(shí)間的減少,從而影響反應速率控制。表3為不同水蒸氣流率下的實(shí)驗結了二次重整反應的發(fā)生;隨后該流量下的H2濃度果。從表中可看出H2的平均濃度變化不大，由于逐漸增大，最后大于其他兩種流量下的H2濃度。實(shí)驗中的水蒸氣供應量較大，反應時(shí)間內總Steam/5期高寧博等:生物質(zhì)高溫氣化重整制氫實(shí)驗研究915Biomass( S/B)分別達到3.56、4.59和5.66,因此在這種大S/B條件下,H2的平均濃度變化不大。CO60-平均濃度隨著(zhù)蒸汽流率的增加略有增大。氣體平均熱值相差也不大,在11. 87 ~ 12. 04kJ/m3'范圍內變4一10日化。水蒸氣流率為20. 2g/min時(shí)的氫氣產(chǎn)率最大。+20日生30-表3不同水蒸氣流率下的實(shí)驗結果+60日Table 3 Experimental results of tests varying steam flow rate1:實(shí)驗序號0203040水蒸氣流率/g* min -12.716.420.2時(shí)間/min圖7不同給料粒徑氣化產(chǎn)氣 H2濃度曲線(xiàn)H39.84 39. 1640. 91Fig.7 Effect of particle size on H2 concentrationC18.13 18. 6918. 92氣體組分/%CH,9.699.853.78表4為不同給料粒徑的氣化實(shí)驗結果?？梢钥碈O229.4129.5128. 50出,H2平均濃度隨著(zhù)給料粒徑的減小而增大,從10目的45.23%增大到60目的52.16%。這與文C2-C;2.752.772.79獻[14]的研究結論- - 致。在生物質(zhì)氣化過(guò)程中,當氣體低熱值/M].m -311.98 12.0411.87生物質(zhì)粒徑較小時(shí),氣化過(guò)程主要是由反應動(dòng)力學(xué)氣體密度/kg.m'0.780. 790.77速率控制的;而當粒徑較大時(shí),氣化過(guò)程中還同時(shí)受產(chǎn)氣率/m’.kg-'0.700.680.74 .傳熱和傳質(zhì)現象控制。從而對產(chǎn)物分布造成了影響[I5]。CH, 濃度在20目時(shí)最大,達到7.49%。CO產(chǎn)氫率/g.kg"24.87 23. 8027. 15濃度隨目數的增大而減少,CO2的濃度則表現出隨氣化效率/%454:粒徑的減少而減少的趨勢,這主要是因為在氣化爐中生成CO的反應速率小于CO2的生成速率[16.17]。2.3粒徑對氣化產(chǎn)氣的影響圖6給出在反應溫度為8509C、水蒸氣流率為呂鵬梅等[18]在研究了流化床中對松樹(shù)鋸末空氣-水16. 4g/ min, 100g白松木屑在不同給料粒徑條件下蒸氣氣化中不同粒徑下氣體組分的變化也發(fā)現，的氣化產(chǎn)氣瞬時(shí)流量變化曲線(xiàn)。從圖6可見(jiàn),3種CO2濃度隨粒徑減小而減少。這主要因為粒徑越粒徑的氣體瞬時(shí)產(chǎn)量在前3分鐘均達到最大。粒徑小，氣化過(guò)程主要通過(guò)反應動(dòng)力學(xué)控制。隨著(zhù)粒徑為10目的物料產(chǎn)氣最大瞬時(shí)產(chǎn)氣量最大，此外依次的增加，氣體擴散過(guò)程影響增加。表4不同給料粒徑的氣化實(shí)驗結果為20目和60目。隨后瞬時(shí)產(chǎn)氣量均逐漸下降,最Table 4 Experimental results of tests varying particle sizes后趨于平穩。氣化過(guò)程中的H2瞬時(shí)濃度變化不明12顯(圖7)。粒徑/目1018H245.23 46. 5552.1616-10目.。14-→20目co17.43 16. 1512. 2+ 60目氣體組分/% CH。7.247. 496.9228.2027.7326.84 .C2-C31. 862. 121. 95氣體低熱值/MJ.m -10.95 11.2210. 93氣體密度/kg.m-0.73 0. 6625產(chǎn)氣率/m'.kg~'0.960.900.84圖6料粒徑 對氣化產(chǎn)氣瞬時(shí)流量的影響產(chǎn)氫率/g.kg~39.83 35. 9339.09Fig.6 Effect of particle size on biogas production555916報35卷com bob gasifcation in supereritical water[J]. Acta3結論Energiae Solaris Sinica, 2006, 27(4): 333 -339.1)溫度對生物質(zhì)氣化有顯著(zhù)影響,氣體產(chǎn)率的5]毛肖岸，郝小紅，郭烈錦，等.超臨界水中纖維素氣化制氫的實(shí)驗研究[J].工程熱物理學(xué)報，2003,瞬時(shí)流率和氣體濃度在不同溫度條件下不同，氫產(chǎn)24(3): 388- -390.率隨著(zhù)溫度的升高而增加,從800C的21. 91g/(kg生物質(zhì))增加到950°的71. 63g/(kg生物質(zhì));氣化[5]Mao Xiaoan， Hao Xiaohong, Guo Liejin, et alExperimental study of hydrogen production by ellulose產(chǎn)餼平均濃度隨著(zhù)溫度的升高而增加,從800的gasification in superitial water[J]. Journal of36. 63%增加到9509C的59. 42%。氣化效率在45% ~Engineering Thermophysics, 2003, 24(3): 388- -390.72%之間變化。[6]廖強， 朱躍釗.林木廢棄物固定床氣化試驗研究2)水蒸氣對生物質(zhì)氣化的影響表現在熱解氣[].農機化研究, 2008, (6): 149- -152.化反應受氣體擴散與化學(xué)反應速率兩個(gè)因素共同影Liao Qiang, Zhu Yuezhao. Experimental investigations響。在實(shí)驗條件下，水蒸氣流率為20.2g/min時(shí)的of foresty waste gasification in fixed-bed gasifier[J]. .Joumal of Agricultural Mechanization Research, 2008,氣化產(chǎn)氣量最大,氫氣產(chǎn)率亦為最大,不同水蒸氣流(6): 149- -152.率下H2的平均濃度變化不大, CO平均濃度隨著(zhù)蒸[7]謝玉榮，沈來(lái)宏，肖軍，等生物質(zhì)催化氣化重汽流率的增加略有增大。氣體平均熱值在11.87 ~整制取富氫氣體的實(shí)驗研究[J].西安交通大學(xué)學(xué)12. 04kJ/m'。報，2008, 42(5): 634- 638.3)隨著(zhù)生物質(zhì)粒徑的減小,氣化氣體產(chǎn)率和氣化效率均減小，產(chǎn)氫平均濃度逐漸增加,從10目的Experimental research on biomass gasification and45.23%增大到60目的52.16%。reforning to produce hydrogen-ich gas[J]. Joumal ofXi' an Jiaotong University, 2008, 42(5): 634- -638.[參考文獻][8]趙先國，常杰，呂鵬梅，等.生物質(zhì)富氧-水蒸氣[1]吳創(chuàng )之， 馬隆龍生物質(zhì)能現代化利用技術(shù)[M].氣化制氫特性研究[J].太陽(yáng)能學(xué)報，2006，27北京:化學(xué)工業(yè)出版社，2003.(7): 677- -681.[1]Chuangzhi,Ma Longlong. ModenizationZhao Xianguo, Chang Jie, Lv Pengmei, et al. Thetechnologies of biomass utilization[ M]. 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Reaction temperature, steam flow rate and particlesizes as different effect factors were studied on producer gas composition. The experimental results showed that H2production increases from 21. 91g/kg biomass to 71. 63g/kg biomass as reaction temperature increases from 800 to950C. With increase of steam flow rate， the average value of concentration of H2 shows slight fluctuation. Theconcentration of carbon monoxide increase slightly and low heating value ( LHV) changed between 11. 87 and12. 04kJ/m'，H2 production reach maximum value as steam flow rate is 20. 2g/min. Producer gas productiondeclined with decreasing particle sizes of biomass,Keywords: Biomass ; gasification; reforming; hydrogen production