生物质解耦流化床气化研究

气化代表一种耦合燃料干燥/热解、半焦气化、焦油/碳氢化合物改质和燃烧四种化学反应的化学反应复合体。本项目提出通过解除一个或多个这些反应与其它反应间的耦合而优化气化过程反应控制的解耦气化思想，并利用一种具有两个反应室、且两室在下部连通的新型流化床,即U型流化床反应器设计了一种新型的流化床气化方法- - 解耦流化床气化。解耦流化床气化通过解除燃料干燥/热解与其它三种反应间的耦合，使在UFB的燃料干燥/热解室所产生的富含水蒸气和焦油的生成气通过UFB的半焦气化反应室而1）有效利用燃料水分自身作为气化剂，2）实现半焦对焦油/碳氢化合物改质的催化作用，和3）使对燃料气化过程的多尺度控制成为可能。与普通流化床气化相比，解耦流化床气化能有效抑制焦油生成、适合处理高水分燃料并提高气化效率。本项目将通过理论模拟和实验研究阐明U型流化床的流体动力学特性，并以生物质为燃料研究证明解耦气化所具有的上述技术先进性。