松木屑催化氣化制取富氫燃氣

孫寧，應浩，徐衛，孫云娟，許玉，賈爽

?

松木屑催化氣化制取富氫燃氣

孫寧，應浩，徐衛，孫云娟，許玉，賈爽

（中國林業科學研究院林產化學工業研究所；生物質化學利用國家工程實驗室；國家林業局林產化學工程重點開放性實驗室；江蘇省生物質能源與材料重點實驗室，江蘇南京210042)

以松木屑為生物質原料，水蒸氣為氣化介質，使用自制鎳基復合催化劑Ni-CaO，在固定床氣化爐中進行生物質催化氣化反應，考察了催化劑用量、氣化溫度和水蒸氣流量對生物質水蒸氣氣化制氫特性的影響。結果表明，當催化劑與原料質量比由0增加至1.5時，H2體積分數由45.58%增至60.23%，產氫率由38.80g/kg增至93.75g/kg，當催化劑與原料質量比為2時，兩者均有增加，但是變化不明顯。溫度從700℃增至750℃時，燃氣中H2的體積分數由54.24%增至60.23%，CO2由21.09%降至13.18%，繼續升高溫度，H2的體積分數和燃氣熱值均逐漸降低，以Ni-CaO為催化劑時750℃是制取富氫燃氣的最佳氣化溫度。當氣化溫度為750℃，催化劑與原料質量比為1.5，水蒸氣通入量為0.34g/(min·g)時，H2體積分數為60.23%，產氫率為93.75g/kg，燃氣熱值為12.13MJ/m3。

生物質；催化劑；氣化；制氫

氫能是一種理想的清潔能源，具有無毒、無臭的優點，且燃燒時僅產生水，對環境零污染，被廣泛應用于食品、化學、交通運輸等各個領域[1-3]。傳統的制氫方法主要有電解水制氫、天然氣轉化制氫、甲醇蒸汽轉化制氫、煤轉化制氫等，不僅會消耗大量化石資源、污染環境，且成本較高[4]。從氫能應用的長遠規劃來看，利用生物質能進行生物質氣化制氫是目前最有前景的制氫技術之一[5-7]?！?br>