王 晴,李先春,李月慧,葛玉洁,王焕然

DBD低温等离子体气化杨木及模型化合物

王 晴,李先春*,李月慧,葛玉洁,王焕然

(辽宁科技大学化学工程学院,辽宁 鞍山 114051)

本文利用低温等离子体技术,使用介质阻挡放电反应器气化杨木屑、纤维素、木聚糖和木质素,用控制变量法研究了频率、载气对反应系统产气能力的影响以及生物质化学组成的气化特性.结果表明,频率越小、载气电离能越低,气化率越高,杨木的最佳气化率为64.11%;木聚糖和纤维素气化产物相似,较纤维素和木质素产气率更高并且能够产生更多CO;木质素主要生成气化炭.同时,利用SEM、BET对原料及气化炭进行了表征研究得出碱金属在高温下发生结晶;木聚糖在气化过程中会发生熔融;等离子体的高功率以及更多的氧化性物质能够使气化炭比表面积显著增加,达到150.71m2/g.

等离子体；介质阻挡放电；频率；载气

随着全球能耗的快速增长,化石燃料将日益枯竭.生物质是一种可再生能源,是替代传统化石燃料的最佳选择[1].在生物质利用技术中,等离子体是一种环保、制取高品位合成气的重要技术[2-5].低温等离子体中,热等离子体技术已经非常成熟[6-7],日本等离子体气化厂每天可以气化268t城市固体废物,产生7.9MW×h的电力,但存在效率低,污染环境等问题[8].非热等离子体因对环境友好,在处理过程中不会产生二噁英等剧毒类物质而受到研究者青睐[9-12].其中介质阻挡反应器(DBD)适应工况范围宽,设备使用寿命长……