CHEMICAL INDUSTRY AND ENGINEERING PROGRESS 2017年第36卷第6期·2158·化 工 进展松木屑催化气化制取富氢燃气孙宁，应浩，徐卫，孙云娟，许玉，贾爽（中国林业科学研究院林产化学工业研究所；生物质化学利用国家工程实验室；国家林业局林产化学工程重点开放性实验室；江苏省生物质能源与材料重点实验室，江苏 南京210042)摘要：以松木屑为生物质原料，水蒸气为气化介质，使用自制镍基复合催化剂Ni-CaO ，在固定床气化炉中进行生物质催化气化反应，考察了催化剂用量、气化温度和水蒸气流量对生物质水蒸气气化制氢特性的影响。
结果表明，当催化剂与原料质量比由0增加至1.5时，H 2体积分数由45.58%增至60.23%，产氢率由38.80g/kg 增至93.75g/kg ，当催化剂与原料质量比为2时，两者均有增加，但是变化不明显。
温度从700℃增至750℃时，燃气中H 2的体积分数由54.24%增至60.23%，CO 2由21.09%降至13.18%，继续升高温度，H 2的体积分数和燃气热值均逐渐降低，以Ni-CaO 为催化剂时750℃是制取富氢燃气的最佳气化温度。
当气化温度为750℃，催化剂与原料质量比为1.5，水蒸气通入量为0.34g/(min·g)时，H 2体积分数为60.23%，产氢率为93.75g/kg ，燃气热值为12.13MJ/m 3。
关键词：生物质；催化剂；气化；制氢中图分类号：TQ35；TB322 文献标志码：A 文章编号：1000–6613（2017）06–2158–06 DOI ：10.16085/j.issn.1000-6613.2017.06.027Catalytic gasification of pine sawdust for producing hydrogen-rich gasSUN Ning ，YING Hao ，XU Wei ，SUN Yunjuan ，XU Yu ，JIA Shuang（Institute of Chemical Industry of Forest Products ，CAF ；National Engineering Lab. for Biomass Chemical Utilization ；Key and Open Lab. of Forest Chemical Engineering ，SFA ；Key Lab. of Biomass Energy and Material ，Nanjing 210042，Jiangsu ，China ）Abstract ：Steam catalytic gasification experiments of pine sawdust to produce hydrogen-rich gas werecarried out in a high-temperature fixed bed reactor with Ni-CaO as the catalyst. The influence of catalyst dosage ，gasification temperature and steam flow rate on hydrogen content were investigated. The results showed that by increasing the catalyst to sawdust ratio from 0 to 1.5（g/g ），the hydrogen content was increased from 45.58% to 60.23%，and the hydrogen yield was increased from 38.80 g/kg to 93.75g/kg ，whereas the hydrogen content and hydrogen yield only showed a modest increase when the ratio was changed into 2. Increasing the gasification temperature from 700℃ to 750℃ significantly increased the hydrogen content from 54.24% to 60.23%，and decreased the carbon dioxide content from 21.09% to 13.18%，but higher temperature gave rise to a decrease in the hydrogen content and the low heating value.When the best gasification temperature was taken as 750℃，and the catalyst to sawdust ratio and the steam flow rate were 1.5(g/g) and 0.34g/(min·g)，the resulting hydrogencontent ，dry gas yield and low heating value were 60.23%，93.75g/kg ，and 12.13MJ/m 3，respectively ， Key words ：biomass ；catalyst ；gasification ；hydrogen production第一作者：孙宁（1991—），女，硕士研究生，研究方向为生物质热化学转化技术。
生物质与煤共气化制取富氢燃气的试验及模拟研究的开题报告一、研究背景与意义随着能源需求不断增加、石油等传统化石燃料日益减少以及环境污染问题加剧等因素，越来越多的国家开始重视生物质能的开发和利用。
生物质能作为一种可再生、清洁的能源资源，具有广泛的适用范围和潜在的发展前景。
煤炭资源在我国的能源结构中占有重要的地位，但是其开发和利用过程中也存在一系列的问题，如排放的大量废气、二氧化碳等环境污染问题，煤质贫化等问题。
针对这些问题，生物质与煤共气化技术被提出作为一种兼顾节能环保的新型能源开发途径。
生物质与煤共气化技术是将生物质和煤等资源一同加工转化为高品质气体燃料的过程，实现了煤与生物质的协同利用。
同时，该技术还可通过增氢气化产氢技术，实现对富氢燃气的制备。
煤、生物质等材料中所含的碳、氢等元素与空气中的氧气发生化学反应，生成高温、高压下的气体燃料，即可用于发电和热能生产等用途。
本研究旨在探究生物质与煤共气化技术制备富氢燃气的可行性，并通过实验与模拟研究来探索该技术的制备条件、反应动力学和产物成分等问题，为该技术的实际应用提供理论支持和技术参考。
二、研究内容和目标本研究计划采用实验与模拟相结合的方式，研究生物质与煤共气化过程中富氢燃气的制备，探究该技术的制备条件、反应动力学和产物成分等问题。
具体研究内容和目标包括：1. 设计共气化实验装置，研究不同共气化条件下的产物形成和燃气生成情况；2. 分析产物成分，研究产物分布与合理生产富氢燃气的关系；3. 利用数值模拟软件建立生物质与煤共气化反应动力学模型，研究相应动力学参数及优化产气工艺条件；4. 通过模拟实验结果，确定最优化的反应条件，制备出质量更为稳定的富氢燃气。
三、研究方法和技术路线1. 实验方法：采用固定床流化床联合反应器，建立共气化实验装置，探究生物质和煤等不同原料混合比例和反应温度、压力等条件下的产物成分和富氢燃气生成情况。
2. 分析方法：采用气相色谱仪分析产物气体成分，质谱仪分析化合物结构；通过傅里叶变换红外光谱等手段对生物质和煤的化学结构进行分析。
