多因素耦合下的生物质化学链气化制氢联产循环性能研究
编号:64
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更新:2023-03-22 11:10:02 浏览:456次
口头报告
摘要
化学链制氢是一种可实现高纯氢气制取的新型能源转化技术。化学链制氢中通常采用合成气对载氧体进行深度还原,然后在制氢反应器中制取氢气。生物质化学链气化为生物质能源的高效清洁利用提供了可行的方案。为了充分利用生物质资源并在制氢循环中实现载氧体的深度还原,本文构建了采用生物质为燃料的化学链气化和制氢联产循环。由于生物质气化反应通常无需过量的载氧体,因此,采用化学链气化反应替代传统的合成气载氧体还原,有利于实现载氧体的深度还原,由此一来,可望提高制氢反应中的氢产量。采用气化反应器中加入水蒸气和在载氧体中混合CaO等措施,以期在化学链气化中获得富氢合成气。
基于吉布斯自由能最小原理,本文构建了生物质化学链气化制氢联产循环的流程模拟模型。为了获得该循环的综合性能,重点研究了在载氧体、CaO量、气化介质(水蒸气)流量等多因素耦合作用下的化学链气化反应性能及制氢特性。通过对气化合成气热值、气体产率及气化效率等性能指标的评估,获得了在多因素耦合作用下化学链气化反应器的最佳运行工况。基于此,探究了制氢反应器温度和制氢水蒸气流量耦合作用下的制氢性能,从而获得了系统运行的最佳工况。最后,在同时改变上述五个参数的情况下,对系统的气化、产氢特性进行了研究,结合模拟所得的161051组工况数据,构建了该系统的BP神经网络模型,可实现对系统气化及产氢性能的精确预测。
关键字
生物质,化学链气化,制氢,多因素耦合,联产
稿件作者
王旭东
南京工业大学
邵亚丽
南京师范大学
刘国富
齐鲁工业大学
马忠
安徽农业大学
金保昇
东南大学
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