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生物质气化是一种十分重要的生物质能利用方法,是指在较高的反应温度下,与一定量的气化剂(空气或水蒸气等)进行化学反应,生成CO、H2、CH4和碳氢化合物等可燃气体的过程。当前生物质气化技术的主要问题是生成的生物质燃气中焦油含量大,大大降低了燃气的热值,并且堵塞管道,损坏气化设备,同时对环境造成较大的污染。因此,开发新型的低焦油的生物质气化反应器,对生物质能源的高效清洁利用具有重要的意义。首先,本学位论文自行设计了一种新型户用型生物质气化炉。该气化炉的最大特点体现在内部安置了U型管结构,管内装有多孔陶瓷。这使得裂解材料在气化炉中生成燃气过程中,在炉体内部可以和多孔陶瓷催化材料充分接触,便于焦油充分地裂解在多孔陶瓷的表面上,达到净化焦油的目的。炉膛内部保温性好,外部安装有小型净化设备。其次,搭建了生物质气化实验平台。在该实验平台上,利用蜂窝陶瓷作为生物质燃气二次重整床料,进行生物质气化反应实验研究。考察了蜂窝陶瓷对气化产氢率和生物质粗燃气中焦油的裂解净化特性的影响。结果表明,蜂窝陶瓷作为重整床料,氢气在生物质燃气中的组分得到提高,并且焦油的含量明显减少;重整温度对于生物质气化气组分也有明显的调节作用,氢气的体积分数随着重整温度的提高而提高,燃气热值也大大增加。最后,组装新型生物质气化炉,开展生物质气化的相关实验。结果表明,针对本气化炉运行条件和气化反应原料,为了在气化炉中获得稳定的气化过程,需要选择合适的送风量。送风量调节在1.3~1.5m3/h,气化炉工作稳定。在气化炉内部U型管导气结构及其中填充多孔陶瓷材料,燃气的低位热值可以达到5.0MJ/Nm3左右;燃气出口焦油的含量下降到20mg Nm-3左右。这充分证明该气化炉设计方案的合理与可行,有利于促进气化气中所携带焦油的裂解反应,提高气化炉产气的品质。