《表4 不同条件下的混合热解-气化特性参数》

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《脱水污泥/生物质移动床混合热解-气化的协同效应》

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不同反应条件下混合热解-气化特性参数如表4所示。正如所预期的，污泥/生物质在移动床的混合热解-气化过程中干气产率和碳转化率均随炉温的升高而增大，这与气体产物和H2含量的增大合理对应。值得注意的是，产品气的热值随之略微降低。一般而言，产品气的热值主要取决于甲烷及碳氢化合物的浓度，水蒸气重整反应的进行导致CH4、C2H4和C2H6含量减小，从而造成了燃气热值的变化。随着生物质掺混比从0%增至100%，碳转化率从72.86%～79.30%降至57.50%～58.11%，这主要是由于生物质中固定碳含量较高，混合热解-气化过程中难以完全转化。而燃气热值却相应增大，干燥基的燃气热值由H2、CO、CH4和C2等可燃性气体组分决定，虽然H2、CO在气体组分中含量更高，但是CH4、C2等小分子烃对热值的贡献要大得多。即使燃气中H2、CO含量在掺混比高于50%后显著降低，但CH4和C2含量的增加导致燃气热值增加。可看出，单独的污泥气化碳转化率虽可达到70%以上，但干气产率仅不足0.1 Nm3/kg，这对于实际工艺应用仍存在气化效率偏低的问题。混合热解-气化的方式在有效改善了干气产率的基础上，同时保证了较高的燃气热值和碳转化率，考虑到对脱水污泥的处理能力，建议采用50%的生物质掺混比。