脱灰预处理对水稻秸秆物化性/水蒸气气化反应特性的影响

【摘要】：在固定床反应器中研究了水洗、不同浓度酸洗预处理对水稻秸秆物化性/水蒸气气化反应特性的影响。结果表明,水洗处理后稻秆中的钾、钠脱除率分别为90.5%和82.1%,酸洗处理后稻秆中的钾脱除率达到99.2%,而钠脱除率随酸种类略有差异,在84.6%~92.3%;酸洗并未改变稻秆中主要组分含量,但破坏了稻秆微观物理结构。比较不同浓度酸洗后稻秆的孔容、孔径分布、BET比表面积发现,各指标的排列顺序均为水洗稻秆3%硫酸洗后稻秆原稻秆7%硫酸洗后稻秆10%硫酸洗后稻秆;各种预处理酸的浓度均为3%时,硫酸洗后稻秆的孔容、孔径分布、BET比表面积最大,而磷酸洗后稻秆各指标则最小。水蒸气气化结果表明,钾、钠及丰富的孔径结构均能促进H2的生成,且钾、钠对气化过程的作用明显强于孔径结构对气化过程的影响。水洗稻秆气化产气中H2、CO2的瞬时释放浓度高于酸洗稻秆;CO、CH4则相反。4种酸的浓度为3%时,稻秆气化中H2、CO2瞬时释放浓度与稻秆孔径分布呈正相关性;CO、CH4瞬时释放浓度则与稻秆孔径分布呈负相关性。4种酸浓度为3%时,孔径越丰富,气化速率越快。脱灰预处理虽降低了稻秆气化氢气产率,但提高了气化气体热值。 【作者单位】： 沈阳航空航天大学能源与环境学院辽宁省清洁能源重点实验室;
【关键词】： 水稻秸秆 脱灰预处理 物化性 水蒸气气化 反应特性
【基金】：国家重点基础研究发展规划(973计划,2011CB201500) 国家自然科学基金(51176130) 辽宁省自然科学基金联合基金(2013024019)
【分类号】：TK6
【正文快照】： 物质因低硫、低氮、二氧化碳“零”排放可再生清洁性受到广泛关注[1,2]。在生物质能开发中,气化是最有效利用途径之一,水蒸气气化因可制取高品质合成气或中值热值富氢气体成为当前研究的热点[3~7]。影响生物质气化的因素很多,生物质自身物质组成(包括纤维素、半纤维素、木质素

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