Modellierung und Analyse des Vergasungsprozesses von Biomassekohleasche

YANG Jianmeng ,  

LU Xuao ,  

XU Gang ,  

WANG Hongyuan ,  

GUO Zhicheng ,  

摘要

Die rationale Nutzung von Biomasseenergie ist von großer Bedeutung, um Umweltverschmutzung und Kohlenstoffemissionen zu reduzieren. In diesem Artikel wurden numerische Berechnungen zum Verfahren der Vergasung von Halbkoks mit dem Zufallslochmodell für den Vergasungsprozess durchgeführt und eine Analyse der mit der Vergasung verbundenen Absorptionszahlkriterien durchgeführt. Die Ergebnisse zeigten, dass bei einer Vergasungstemperatur von 1123 K der Vergasungsprozess durch den chemischen Prozess gesteuert wird, wenn der Partikelradius kleiner als 0,26 mm ist, und gleichzeitig durch den chemischen Prozess und den CO2-Diffusionsprozess, wenn der Partikelradius im Bereich von 0,26 bis 1,45 mm liegt, und wenn der Partikelradius größer als 1,45 mm ist, durch den CO2-Diffusionsprozess gesteuert wird; bei einer Vergasungstemperatur von 973 bis 1223 K nimmt der Einfluss des CO2-Diffusionsprozesses auf die Reaktionsgeschwindigkeit mit steigender Temperatur allmählich zu, und bei einer Temperatur über 1223 K wird der CO2-Diffusionsprozess zum hauptsächlichen Faktor, der die Gasreaktionsgeschwindigkeit beeinflusst. Im realen Vergasungsprozess können Methoden zur Beschleunigung des Vergasungsprozesses durch Verringerung des Durchmessers kohlekoksfeiner Partikel angewendet werden, wobei der Durchmesser unter 1,45 mm liegen sollte; wenn der Durchmesser kohlekoksfeiner Partikel kleiner als 0,26 mm ist, können Methoden zur Erhöhung der Vergasungstemperatur zur Beschleunigung der Vergasung angewendet werden, um zu verhindern, dass die Vergasungsrate vollständig durch den CO2-Diffusionsprozess gesteuert wird; für 1 mm kohlekoksfeine Partikel sollte die Vergasungstemperatur unter 1223 K gehalten werden.

关键词

Biomasse; Kohlevergasung; Absorptionszahlkriterien; numerische Simulation; chemische Reaktionskinetik; CO2-Diffusionsprozess

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