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超临界水中纤维素气化制氢的实验研究

在500~650℃、20-35 MPa条件下,对超临界水- 纤维素混合物进行气化反应实验,发现压力、温度、反应停留  (本文共3页) 阅读全文>>

西安建筑科技大学
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生物质及煤超临界水气化制氢的化学平衡分析

氢是高能值、零排放的洁净燃料,特别是以氢为燃料的燃料电池,具有高效性和环境友好性,将成为未来理想的能源利用形式。生物质是我国的第四大能源,其生长过程中可以实现CO_2的近零排放或零增长。煤炭是我国的主导能源,但是其生产开发和利用过程中带来了严重的环境污染和生态破坏。将煤及生物质转化为氢,既能提高煤及生物质的利用率,又能减少大气污染,具有能源环保双重作用。本文采用理论研究和实验验证相结合的方法,以甲醇、纤维素、麦秸及煤/羧甲级基纤维素钠为研究对象,应用Gibbs自由能最小化原理,深入系统地研究了温度、压力、浓度等因素对生物质及煤的超临界水气化制氢所得气体产物的气体产量、摩尔含量、高热值、气化率、冷气效率等的影响。研究表明:(1)温度对气化产氢率有显著的影响。甲醇、纤维素、麦秸以及煤/羧甲级纤维素钠在超临界水气化制氢过程各有不同的适宜制氢温度范围;(2)在所考察的研究范围内,压力对生物质及煤的超临界水气化的气体产物的组成没有明显的影...  (本文共66页) 本文目录 | 阅读全文>>

大连理工大学
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超临界水中生物质气化制氢实验研究

本文设计并建立了一套间歇式超临界生物质气化实验装置。利用该装置,在水的近临界态和超临界态,以葡萄糖为生物质模型化合物,以制取氢气为目的进行实验研究。选用氧化钙为二氧化碳脱除剂,考察添加氧化钙前后,反应温度、反应压力、反应停留时间、葡萄糖初始浓度和Ca/C摩尔比等因素对气体样品组成和葡萄糖分解率的影响。在实验中,使用气相色谱仪定性定量分析气体样品,通过分析反应后液体样品的化学需氧量(COD)值来确定葡萄糖的分解率。首先,在纯超临界水条件下进行实验研究。实验结果表明,温度和反应停留时间是实验的主要影响因素。在一定温度范围内,随着温度的升高,反应后的气体样品中氢气和甲烷含量增加,一氧化碳含量减少,葡萄糖分解率也逐渐增加。反应停留时间对气体组成影响较大,当停留时间延长,葡萄糖的分解率逐渐增加。反应压力在临界点附近对气体样品组成有一定影响。当葡萄糖初始浓度增加时,气体组分中甲烷含量上升。在纯超临界水条件下,较理想的制氢反应条件为:温度在5...  (本文共82页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安建筑科技大学
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生物质和煤在超临界水中的气化制氢特性研究

我国的能源总量很大,但人均资源量很少。能源结构亟需转型,发展新能源成为我国能源问题的关键。氢气是一种高效清洁的二次能源。利用超临界水独特的气化性能,将生物质或煤与生物质的混合溶液转化为富氢气体,不仅可以提高煤和生物质的利用率,而且过程高效清洁无污染,与我国《能源发展战略行动计划》中提出的“节约、清洁、安全”的战略方针相一致。本文首先利用Aspen Plus软件对生物质模型化合物乙醇、甘油、葡萄糖和纤维素分别在超临界水中气化制氢过程进行模拟,通过与实验数据对比验证其准确性,然后研究了温度、压力、物料浓度等操作参数对氢气产率、气化效率、碳气化率和氢气化率等气化效果的影响,得出以上四种生物质模型化合物在超临界水中气化制氢的主要影响因素和气化规律。在此基础上,将该研究方法拓展到超临界水中焦化废水和褐煤共气化制氢的工况中,重点研究了温度和水煤浆浓度对制氢效果的影响,得出影响共气化效果的主要因素。并对该过程中的协同效应进行了初步的探讨,分析...  (本文共61页) 本文目录 | 阅读全文>>

西安建筑科技大学
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超临界水中生物质和煤气化制氢性能的研究

煤和生物质是我国的两大能源,但是目前,煤和生物质主要用来直接燃烧,因此利用率低,尤其是煤的燃烧对环境造成了严重的污染,所以高效洁净利用煤和生物质有着重大的意义。氢能是一种可存储、可运输的清洁能源。利用超临界水的独特气化性能,将生物质和煤转化为富氢气体,不仅提高了生物质和煤的利用率,而且过程清洁无污染,能达到高效洁净利用的目的,有望开辟一条经济高效的制取氢气的新途径。本文首先利用Aspen Plus软件对超临界水中生物质模型化合物甲醇气化制氢进行了模拟,并进行了模型验证,继而对其气化过程进行能分析和分析,重点探讨了温度、压力和物料浓度对超临界水中甲醇气化转化为富氢气体过程的影响,揭示了影响这一反应过程的主要因素;然后对超临界水中生物质和煤共气化制氢过程进行了模拟和实验对比,研究了温度、压力和生物质/煤的质量比对共气化的影响。研究得出,超临界水中生物质和煤气化制氢的主要产物有H2、CO2、CH4和CO;相对于压力,温度和物料浓度是影...  (本文共69页) 本文目录 | 阅读全文>>

浙江大学
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生物质高效水解及发酵产氢的机理研究

随着环保要求的日益严格和化石能源的日益短缺,氢能作为清洁高效的可再生能源受到人们的普遍重视。本文针对农业废弃生物质秸秆以及世界十大恶性杂草之一的水葫芦进行了厌氧发酵产氢实验研究。首先针对稻草秸秆,在比较酶水解和酸水解优缺点的基础上,确定了纤维素酶水解的绿色工艺。研究了预处理方法、反应时间、水解温度及pH值等因素对稻草秸秆纤维素酶水解的还原糖转化率的影响规律,确定了稻草秸秆微生物发酵产氢前采用纤维素酶水解时,pH为4.8以及反应温度为50℃的较佳工况点。稻草秸秆的水解效果是发酵产氢的关键点之一,本文提出了生物质超临界水高效降解以及微生物发酵产氢,采用稻草秸秆近临界水解在280℃和20Mpa等优化条件下获得了较高的还原糖转化率。并分别讨论了物料浓度、水解温度、水解压力以及水解反应时间等参数对稻草秸秆近临界水降解还原糖转化率的影响。采用色质联机分析技术对液体产物中糖以外的副产物进行了深入分析,发现产物中主要成分为一些含甲基、乙基、甲氧...  (本文共154页) 本文目录 | 阅读全文>>