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能量利用和轉換
固定床中由于床內(nèi)溫度不均勻,導致熱交換效果較流化床差,但由于固體在床中停留時間長,故碳轉換,一般達90%~99%。流化床由于出爐燃氣中固體顆粒較多,造成不完全燃燒損失,碳轉換效率一般只有90%。兩者都具有較高熱效率。
環(huán)境效益
固定床燃氣飛灰含量低,而流化床燃氣飛灰含量高。固定床氣化爐分為逆流式(Counter~current)、并流式(Concurrent)。其原因是固定床中溫度可高于灰熔點,從而使灰熔化成液態(tài),從爐底排出;而流化床中溫度低于灰熔點(否則熔成結渣,無法正常運行),飛灰被出氣帶出一部分。所以流化床對環(huán)境影響比固定床大,在實際設計中必須對燃氣進行除塵凈化處理。
在生物質(zhì)氣化過程中,由于氣化溫度較低,致使氣化過程中產(chǎn)生的氣體的焦油含量大,且其成分非常復雜。其生物質(zhì)氣化裝置均為流化床氣化爐,使用氧氣或者水蒸氣作氣化劑,產(chǎn)出中熱值燃氣??梢苑治龀鰜淼某煞钟?00多種,主要組分不少于2O種,其中組分含量大于5%的有7種:ben、甲ben、二甲ben、萘、ben乙烯、酚和茚。焦油在低于200C的溫度下易凝結成液體。一般而言,溫度升高,焦油可發(fā)生高溫裂解生成不可再凝的小分子碳氫化合物。Corella等在研究中發(fā)現(xiàn):燃氣中的焦油含量隨著溫度升高而減少,并認為這主要是由于溫度升高有利于焦油發(fā)生以下裂解反應以及水蒸氣轉化反應
生物質(zhì)氣化產(chǎn)生的焦油的數(shù)量與反應溫度、加熱速率及燃氣在反應器內(nèi)的停留時間長短有關。采用無焦油設計方案,清潔衛(wèi)生,使用過程中不會因焦油而堵塞灶具。實驗研究發(fā)現(xiàn):焦油的產(chǎn)量隨著溫度的增加而達到一個da值(在500℃左右時,焦油產(chǎn)量gao),之后隨著氣化反應溫度的升高,焦油發(fā)生熱裂解,其數(shù)量隨之減少。這是由于在較低的溫度下,焦油的析出速率大于焦油的裂解速率,當溫度升高時.焦油的析出速率和裂解速率都有所增加,但對后者的影響程度明顯大于前者,從而出現(xiàn)了上述現(xiàn)象。給出了不同氣化反應溫度下的焦油生成量。