稻壳气化过程中碳微观结构及气化活性演变历程研究

何培红 ，张伟伟 ，黄 胜,* ，吴幼青 ，吴诗勇

（1. 国电长源湖北生物质气化科技有限公司，湖北 荆门 448000；2. 华东理工大学 资源与环境工程学院，上海 200237）

生物质能是世界上消费量位居第四的一次能源，在能源体系中占有不可代替的地位。生物质能可以通过热化学转化技术转换为生物油、合成气及生物炭，从而代替部分化石燃料，同时还可以减少二氧化碳和硫氮化合物等污染物的排放，改善环境质量。气化是清洁高效利用的有效技术之一，其能量转换效率可达75%以上，具有良好的发展前景[1]。目前，研究最多的主要是固定床和流化床气化工艺。与固定床气化技术相比，流化床气化技术具有良好的传热和传质效率、反应速率快、适应性广、生产能力大、适合中型或大型工业化生产等优点，近年来，在生物质气化领域备受关注，被认为是最具有开发前景的生物质气化技术[2,3]。

循环流化床气化技术因具有原料适应性广、气化效率高、负荷调节范围大和低污染物排放等优点近年来备受关注。生物质在循环流化床气化过程中，大量未完全转化的小颗粒焦粉会被合成气带出，从而造成碳转化率较低。这部分小颗粒焦粉在流化床内的停留时间较短，其含碳量仍然较高。因此，被旋风分离器收集之后，重新返回气化炉内进行气化[4]。因此，这些小颗粒焦粉返炉后的循环气化反应特性决定了气化效率。景旭亮等[4]发现高阶煤流化床气化细粉再气化后，其水蒸气气化反应性随温度的升高而增加，石墨化程度与半焦相似，但其比表面积较大，反应性较好。……