基于Aspen Plus模拟的生活垃圾气化电化学提质制二甲醚系统评估
崔东旭1
胡晓宇2
刘现宁2
武朝阳2
徐越3
于梦竹4
周建斌2
陈登宇2
1.南京林业大学材料科学与工程学院,江苏 南京 210037;东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,江苏 南京 2100962.南京林业大学材料科学与工程学院,江苏 南京 2100373.东南大学能源与环境学院能源热转换及其过程测控教育部重点实验室,江苏 南京 2100964.南京环境集团有限公司,江苏 南京 210026
摘要：生活垃圾转化为高价值的二甲醚可以减少CO2 排放.为了评估其反应特性,简化合成气提质工艺流程,优化系统工艺参数,采用Aspen Plus模拟了生活垃圾气化-电化学提质制备二甲醚系统,计算了二甲醚产率和系统运行中CO2 的减排效果.研究使用生活垃圾为原料,O2 为气化剂,分别对比了收到基和干燥基下生活垃圾的不同气化特性,探究了不同的气化氧当量和气化温度对系统性能的影响,例如二甲醚产量、水蒸气产量、O2 产量和CO2 减排量等.结果表明,在收到基生活垃圾气化时,合成气中CO2 和水蒸气含量过高,导致电化学提质后氢碳比大于 2,不能满足合成气要求,因此,选择干燥基生活垃圾进行模拟计算.随着气化氧当量的增加,二甲醚产量、水蒸气产量、O2 产量和CO2 减排量均不断增加;而气化温度的升高,使得二甲醚产量和CO2 减排量先增加后趋于稳定,水蒸气产量和O2 产量则先增加后减少.系统的最佳反应工艺参数为气化氧当量0.275、气化温度 850℃.在此条件下,消耗生活垃圾 100 kg/h,可产生二甲醚 51.44 kg/h、水蒸气(300℃)288.19 kg/h和O2 33.99 kg/h,并减少CO2 排放 196.81 kg/h.本研究为生活垃圾的无害化和资源化利用提供了参考.
关键词：生活垃圾气化氧当量气化温度二甲醚
分类号：X705(一般性问题)
资助基金：国家自然科学基金(52076112)江苏省自然科学基金青年基金资助项目(BK20240675)
论文发表日期：2025-06-30
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：9( 167-175 )
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