煤炭学报

作者：衡禹乾, 梁晨, 党洪玉, 任强强,

关键词：玉米秸秆, 滴管炉, 高温气化, 气化当量比, 制氢,

生物质气化制氢是一项利用可再生生物质资源制取氢气的技术。为探索生物质高温气化制氢特性，在高温滴管炉试验台上，研究氧气/水蒸气气氛下，不同的气化当量比(实际氧气质量和完全反应的氧气质量的比值)、水蒸气/物料质量比和气化温度对玉米秸秆气化特性的影响。结果表明：气化当量比从0.15增长到0.23时，氧气量的增加会促进原料中碳结构和含氢官能团的转化，对于H2产率有提升作用；气化当量比继续上升时，H2的氧化反应增强使得其产率下降。水蒸气对生物质气化的影响主要体现在气相产物的调节，水蒸气/物料质量比从0增长到1.5时，H2产率在水煤气变化反应作用下上升，CO产率下降，H2/CO产率比例持续上升，同时水蒸气加入后会引起反应停留时间减少，导致碳转化率降低。气化温度从900 ℃到1300 ℃变化时，H2体积分数不断上升，温度的上升强化了玉米秸秆的热解、气固反应和蒸汽重组，H2产率、H2/CO产率比例和出口气热值、冷煤气效率都随着温度的升高而上升，同时气化残炭中稳定的石墨结构比例降低，缺陷碳架的结构比例增加，表明高温有利于气固反应。1300 ℃时，H2产率为0.57 m3/kg，H2/CO产率比例为2.76。在生物质高温气化制氢过程中，反应温度的影响占据主导地位，提高反应温度会使得H2产率显著上升。

来源：2026年第4期

《煤炭学报》期刊编辑部

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