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生物质粗燃气自热重整调变的热力学分析
  • ISSN号:1005-9954
  • 期刊名称:化学工程
  • 时间:2012.11
  • 页码:-
  • 分类:TQ021.2[化学工程]
  • 作者机构:[1]中国科学院广州能源研究所可再生能源和天然气水合物重点实验室,广东广州510640, [2]中国科学院大学,北京100049
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51076158,51036006);国家科技支撑项目(2011BAD22B06)
  • 相关项目:生物质全组分热化学转化制取车用生物燃油的关键基础问题研究
中文摘要:

运用吉布斯自由能最小化方法对生物质粗燃气自热重整过程进行了热力学分析,研究了重整反应过程中的温度,O2/CH4摩尔比及焦油摩尔分数等因素对平衡产物组成的影响规律。研究结果表明:低温有利于CO歧化与加氢反应,而高温促进了CH4和CO2的转化,提高合成气H2+CO摩尔分数,降低H2/CO摩尔比。O2/CH4摩尔比的增加有利于生物质燃气从部分氧化反应向完全氧化反应转变,促进了CH4的重整反应而抑制了CO1的转化;O1/CH4摩尔比的增加降低了合成气H2+CO摩尔分数,降低了H2/CO摩尔比,在重整后的生物质粗燃气中,n(H2)/n(CO)≈1。积碳量随温度升高和O2/CH4摩尔比的增加逐渐减少,随着焦油(C10H8)物质的量的增加而增加。焦油物质的量增加提高了合成气中H2与CO摩尔分数,是重整反应的重要原料。优化的生物质燃气自热重整反应条件为温度1023K,O2/CH4摩尔比0.7,焦油摩尔分数〈1%。

英文摘要:

The thermodynamic equilibrium analysis on the autothermal reforming of biomass syngas was performed by using the minimization of Gibbs free energy. The effects of operation parameters such as temperature, O2/CH4 mole ratio and tar mole fraction on the reforming performances were studied. The results show that both the CO hydrogenation and Boudouard reaction are promoted, whereas methane reforming is restrained at lower temperature. Increasing temperature facilitates the conversion of methane and CO2, the increase of mole fraction of syngas formed and the decrease of H2/CO mole ratio. The increase of O2//CH4 mole ratio promotes the methane reforming and restrains the CO2 conversion, and it increases the amount of syngas formed and decreases the HE/CO ratio. After reforming, the n( H2) :n(CO) is about 1. The amount of carbon deposit presents a decreasing trend with increasing temperature and O2/CH4 ratio. As an important raw fuel, tar can promote the total amount of syngas whereas resulting in carbon formation. The optimal autothermal reforming conditions were designed as 1 023 K, mole ratio of O2/CH4 = 0.7 and tar mole fraction 〈 1% .

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期刊信息
  • 《化学工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国华陆工程科技有限责任公司
  • 主办单位:中国华陆工程科技有限责任公司
  • 主编:程惠亭
  • 地址:陕西省西安市高新技术产业开发区唐延南路7号 华陆大厦
  • 邮编:710065
  • 邮箱:chem_eng@chinahualueng.com
  • 电话:029-87989701 27988823/4/6
  • 国际标准刊号:ISSN:1005-9954
  • 国内统一刊号:ISSN:61-1136/TQ
  • 邮发代号:52-52
  • 获奖情况:
  • 第六届全国石油和化工行业优秀期刊一等奖,历届陕西省科学技术类优秀期刊,首届《CAJ-CD规范》执行优秀期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),波兰哥白尼索引,荷兰文摘与引文数据库,美国剑桥科学文摘,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:11323