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摘要
中国秸秆资源丰富，通过生物质气化技术对秸秆进行能源化高值利用，对中国实现“碳中和”和“碳达峰”有重要意义。该文选取玉米秸秆为原料，采用自制的小型固定床气化炉装置，开展玉米秸秆气化多联产试验，研究了当量比和气化温度对玉米秸秆气化性能的影响，并且对气化产生的气体、固体和液体产物的特性进行了分析。结果表明，随着气化温度的升高和当量比的增加，可燃气的质量产率逐渐增加，而生物质炭的质量产率逐渐下降。较高的气化温度和较低的当量比有利于提升可燃气的热值，当气化温度为900℃，当量比为0.05时，可燃气中可燃气体组分含量最高，H2、CO、CH4和CnHm含量分别为22.00%、25.91%、13.59%和1.12%(以体积分数计，下同)，最高热值为11.26MJ/Nm3。随着气化温度的升高和当量比的增加，生物质炭中的C元素、H元素、挥发分含量大幅下降，而灰分含量大幅上升。随着气化温度的升高，液体产物中酚类、醇类、酸类和醛类物质含量下降，而芳烃类和酯类物质含量大幅增加；随着当量比的增加，液体产物中芳烃类和酚类物质含量下降，酯类物质含量大幅增加。基于小试规模的玉米秸秆气化多联产试验研究，可为大规模的玉米秸秆气化项目设计和投产提供参考依据。
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单位化学与材料工程学院; 国家木质资源综合利用工程技术研究中心; 浙江农林大学
