田 红， 姚 灿， 陈斌斌， 刘正伟

(长沙理工大学 能源与动力工程学院，湖南 长沙 410114)



生物质焦炭高温蒸汽气化反应动力学模型研究

田 红， 姚 灿， 陈斌斌， 刘正伟

(长沙理工大学 能源与动力工程学院，湖南 长沙 410114)

TIAN Hong

利用热重分析仪分析了玉米秸秆焦炭和杉木焦炭的高温水蒸气气化反应，研究结果表明：随着水蒸气温度的升高，气化反应时间缩短，生物质焦炭转化率提高，玉米秸秆焦炭和杉木焦炭的转化率分别达到80%和90%；选取均相反应模型、颗粒反应模型和随机孔模型分析了高温下生物质焦炭的水蒸气气化反应特性，随机孔模型与实验数据拟合效果最好，其模拟的相关性系数R2均大于0.92；颗粒反应模型次之，均相反应模型最差。

高温蒸汽气化；生物质焦炭；热重分析仪；动力学模型

生物质作为CO2零排放的可再生清洁能源，对其实现高效利用受到世界各国的广泛关注，气化技术是生物质利用转化效率最高的关键技术之一[1-2]。生物质高温蒸汽气化技术具有可充分利用劣质低阶燃料、燃气热值高、焦油含量和污染低等优点，具有巨大的发展潜力和利用前景[3-4]。生物质高温蒸汽气化过程主要分为两个阶段：一是生物质热裂解生成生物质焦炭、焦油和轻质气体；二是生物质焦炭的缓慢气化过程。生物质焦炭的气化反应速率远小于热解速率，因而生物质焦炭的气化速率决定了气化器的大小，可控制生物质的气化过程。为了探讨焦炭的气化反应国内……