煤与垃圾衍生燃料单一流化床两步法气化工艺研究
2021-12-14王立群
重庆理工大学学报(自然科学) 2021年11期
关键词:工艺
王立群,马 亮
(江苏大学 能源与动力工程学院, 江苏 镇江 212013)
近年来,随着城市化水平的提高,我国城市生活垃圾的数量呈指数性增长,传统的填埋方式已不能满足当前要求。由于垃圾组分有较高含氯量及含水量,会导致燃烧处理过程中产生二恶英等有毒气体[1],现阶段急需一种快捷有效的新型生活垃圾处理方式。
将原生垃圾中纸张、塑料等高热值组分分选出来,经粉碎、干燥、压制成型,制作成为垃圾衍生燃料(refuse derived fuel,RDF),热值可达15~20 MJ/kg[1-2],可极大提升垃圾原料的利用性。而气化作为一种新型热处理技术,指在还原性气氛下加热有机原料,使其初步裂解并进一步与气化剂(H2Og、CO2等)重整生成燃气的过程。期间不仅可以实现化学能向热能的转化,还能够生成高附加值燃气,提高能源利用率,已广泛用于煤或生物质的能源化利用过程[3-4],并且制备过程可以避免空气中的氧元素与垃圾中氯元素的接触,从原理上避免二恶英的产生[2]。
牛淼淼等[5]通过鼓泡床开展RDF富氧气化工艺研究,发现富氧气化可以有效改善气化特性,提升合成气热值,当富氧浓度为45%时,其产出合成气热值大约为8~9 MJ/kg;余渡江[1]在流化床上以空气为气化剂开展气化实验,发现尽管过程可以实现连续气化,但空气中N2的混入却稀释了产气热值,降低过程气化效率。总结现有研究发现:加氧气化的方法虽然可以有效提高燃气质量,但氧气制取带来的高额成本不利于工艺的商业化普及[4];空气气化虽然具有成本低廉,操作简单的特点,但由于垃圾组成热值较低,采用空气作为气化剂很易导致气化过程因温度低而不能连续进行,并且空气中N2的引入也会极大地稀释产气热值。……
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