本项目的核心是揭示基于温室气体排放和能量利用的化学反应机制、单元特性规律和系统物质能量集成规律。结合反应器的反应动力学和流动特点、集成气化/吸收反应,建立起连续流动反应体系下的CO2吸收增强型气化反应动力学模型,该模型更适于反应动力学和传热传质共同作用下的反应非平衡状态,得到气相组分沿床层的分布、固相(床料及排渣中的焦碳、灰、碳酸钙、氧化钙的含量)组分随操作条件的变化,揭示富氢气体组分含量与流量的控制规律;在单元特性分析的基础上,研究制气、吸收剂再生、富氢气体化学能释放与利用等关键单元的物质、能量集成规律,提出采用具有内重整功能的固体氧化物燃料电池实现富氢环境中甲烷低能耗转化和发电的氢电联产方案;揭示制气过程操作参数、吸收剂再生过程、富氢气体能量转化利用流程和操作参数对联产系统广义火用效率、CO2 排放及其他性能指标的影响,以系统能量利用效率和温室气体排放为综合评价准则,创新出新型氢电联产流程。
英文主题词CO2 adsorption enhanced gasification, Generalized exergy efficiency, CO2 emission,H2 and Power co-production