人力资源管理专业毕业生可雇佣性研究：基于校园招聘广告的分析

人力资源管理专业毕业生可雇佣性研究基于校园招聘广告的分析/PAPEREDU1中国科技论文在线生物质流化床定向气化特性研究杜胜磊，陈汉平，杨海平，李斌，王贤华，张世红基金项目教育部博士点新教师基金项目200804871141；“十二五”支撑计划课题2011BAD15B05作者简介杜胜磊（1985），男，博士研究生，主要研究生物质热化学转化利用方式通信联系人杨海平（1977），女，副教授，联系作者，主要从事生物质与生物质的热化学转化利用研究（华中科技大学煤燃烧国家重点实验室，武汉430074）摘要为了解当地生物质原料的流化床气化特性，本文主要研究了气化温度，空气当量以及5催化剂的添加等对木屑、花生壳和麦秆等生物质流化床气化特性的影响。研究结果表明木屑气化产气具有较高的CO和H2含量，低位热值也较高；在800下，随着空气当量比的增加，产气量从114M3/KG增加到193M3/KG，而产气热值从709MJ/M3下降到326MJ/M3；随着气化温度的升高，生物质气化气产量、可燃气含量以及产气热值都有明显的提高，说明高温有利于生物质的气化；催化剂的添加有利于提高产生物质气化气的品质和脱除焦油，然10而生物质气化对催化剂的催化具有一定的选择性，且气化温度对催化剂催化性能的发挥也有一定的影响，高温有利于催化剂作用的发挥。关键词生物质能；流化床；空气当量比；温度；催化剂中图分类号TK615EXPERIMENTALINVESTIGATIONOFBIOMASSCONTROLLINGGASIFICATIONINFLUIDIZEDBEDREACTORDUSHENGLEI,CHENHANPING,YANGHAIPING,LIBIN,WANGXIANHUA,ZHANGSHIHONGSTATEKEYLABORATORYOFCOALCOMBUSTION,HUAZHONGUNIVERSITYOFSCIENCEANDTECHNOLOGY,20WUHAN430074ABSTRACTTHISPAPERAIMSTOCATCHTHEGASIFICATIONPROPERTYOFLOCALBIOMASSRESOURCESINFLUIDIZEDBEDGASIFIERTHEINFLUENCEGASIFICATIONTEMPERATURES,AIREQUIVALENTRATIOSANDCATALYSTADDITIONONTHEGASIFICATIONPROPERTYOFTHREEBIOMASSSAMPLESPEANUTSHELL,SAWDUSTANDWHEATSTRAWINFLUIDIZEDBEDITCANBEOBSERVEDTHATTHEGASPRODUCTFROMSAWDUSTGASIFICATIONSHOWEDHIGHERCO25ANDH2CONTENT,ANDTHELOWERHEATVALUELHVWASMUCHHIGHERAT800,WITHERINCREASING,GASYIELDINCREASEDRAPIDLYFROM114TO193M3/KG,WHILELHVDECREASEDFROM709TO326MJ/M3THECOMBUSTIBLEGASCONTENT,GASYIELDANDLHVENHANCEDGREATLYWITHTEMPERATUREINCREASINGITINDICATEDTHATHIGHTEMPERATUREWASFAVORABLEFORBIOMASSGASIFICATIONTHEADDITIONOFCATALYSTISSIGNIFICANTFORTHEUPGRADINGOFTHEQUALITYOFGASPRODUCTFROMBIOMASSGASIFICATION30ANDTHEREMOVINGOFTARHOWEVER,THECATALYTICOFINORGANICADDITIONSHOWEDDIFFERENTEFFECTASBIOMASSSAMPLEVARIANTTEMPERATUREALSODISPLAYEDSOMEINFLUENCEONTHECATALYTICANDHIGHERTEMPERATUREISBETTERFORTHEFULLUSEOFCATALYSTKEYWORDSBIOMASSENERGYFLUIDIZEDBEDAIREQUIVALENTRATIOTEMPERATURECATALYST0引言35生物质以其低硫、CO2零排放以及存储量大等优点逐渐成为一种理想的可再生能源，我国生物质资源丰富，每年的秸秆产量有65亿吨，到2010年将达到726亿吨，相当于5亿吨标准煤的能源量，开发清洁的技术使生物质资源能量化显得迫切和必要1。在高温条件下将生物质转化为含有空气，氧气，或者蒸汽的高温燃气（700900），是一种很有前景的技术，生物质流化床气化技术因其独特的优越性受到广泛关注25。气化40性能受运行参数等的影响68，NARVAEZ等9指出气化温度从700上升到900时，H2和CO/PAPEREDU2中国科技论文在线产量明显提高，而CO2的量明显降低。然而低的燃气热值和高的焦油含量还是限制着生物质气化的商业化利用10。为了脱除焦油，提高气化系统的效率以及合成气品质，同时提高生物质气化技术的经济可行性，将白云石11，菱镁矿12，橄榄石13,14以及K2CO3、NA2CO3等化学物质作为催化剂引入气化系统中15，因天然矿物资源（白云石，镁砂和橄榄石等）45价格低廉，被广泛用于生物质气化中。RAPAGNA等14研究了白云石和橄榄石的催化性能，发现其有高达90的焦油去除率。然而对于当地的生物质资源在流化床气化炉的气化性能鲜有报道，鉴于此，本文主要对当地的生物质样品（木屑，花生壳和麦秆）在流化床的定向气化特性进行了深入的研究，这对生物质流化床气化技术的了解和发展有着积极的作用。1生物质样品和实验方法5011样品本研究中生物质样品采用的是当地典型的农林废弃物木屑、花生壳和麦秆。样品粒径为13MM，其物性分析结果见表1。生物质样品有较高的挥发分和低的N，S含量，热值约为15MJ/KG，是理想的可再生能源。样品的无矿物质灰组成采用X射线荧光光谱进行分析，结果见表2。样品中主要的无机元素是SI，K，NA，GA，AL，FE等，其中木屑的CAO含量55较高，而麦秆中的SIO2，花生壳中K2O含量较高。表1生物质样品的物性分析TAB1PHYSICOCHEMICALPROPERTYOFBIOMASSSAMPLES工业分析WT元素分析WT,9AD样品MADVADADFCADCHNSOLHVMJ/KG木屑6117463471582457667400737851541花生壳88468484691799435365422401234041628麦秆413677713561454380961507000637311367注物性分析采用空气干燥基；O含量采用差减法得出。表2生物质样品灰的成分分析WT60TAB2THEASHCOMPONENTSANALYSISOFBIOMASSSAMPLES样品K2ONA2OAL2O3FE2O3CAOTIO2SIO2木屑104515049712117540775266花生壳168417167846610781354961麦秆1558140076563833165553912实验装置和方法生物质流化床气化系统如图1所示，主要包括给料系统、加热控温系统、流化床反应器（外径60MM，高3M）以及气体除尘、干燥与分析部分。生物质样品进料速度为237KG/H，为了防止焦油在气体管路中沉积，整个气体管路（流化床和旋风分离器）被加热到300C65后进料实验。生物质样品通过加热、干燥、热解和气化等16的一系列复杂的物理和化学反应，生物质样品转化为富氢的气体燃料H2,CO,CO2,CH4等，固态炭和液态焦油。气体产物经过旋风分离器净化，进入水冷管与冰水混合物冷凝瓶中冷凝脱除焦油，最后用气袋收集分析。焦油产量通过冷凝系统试验前后称重计算得到，气体产物体积通过流量计测量。气体产物采用微型气相色谱仪（MICROGC，AGILENT3000，美国，安捷伦科技公司）进70行分析，气相色谱检测器为热导型，有4个色谱柱，分别是分子筛5A色谱柱，PLOTU、AL2O3和OV1色谱柱。本研究中主要采用的是分子筛5A（在110C用于分析H2,CH4,CO、PLOT/PAPEREDU3中国科技论文在线U（100C下用于分析CO2,C2H4,C2H6,C2H2、AL2O3（在140C用于分析C3H6和C3H8，载气为氦气。75图1流化床生物质气化反应系统FIG1THEWORKINGSCHEMEOFFLUIDIZEDBEDBIOMASSGASIFICATIONSYSTEM2生物质样品和实验方法21生物质样品对气化的影响生物质气化的主要的气体产物为CO,CO2,H2,CH4和少量的C21，不同的生物质80气化生成的主要可燃气体如图2800C，空气当量比为025所示，因C2,3的产量很少，图中未予以显示。产气的低位燃气热值根据经验公式算得17，如图3所示，从图中可以看出木屑的H2和CO的含量较高，而麦秆气化可燃气成分最低，这主要与其物化特性的不同有关，如木屑具有较高的挥发分和H含量，而麦秆的挥发分和H含量最低。三种生物质样品气化产气的低位燃气热值也有相同的顺序，木屑花生壳麦秆。这与生物质材料的挥发分85含量以及有机元素C，H的含量是一致的。0246810121416WHEATSTRAWPEANUTSHELLSAWDUSTH2COCH4C2H4BIOMASSSAMPLEGASCONTENTVOLLHV34567LHVMJ/M3图2不同生物质样品气化的燃气和低位燃气热值FIG2GASPRODUCTSANDLHVFROMTHEGASIFICATIONOFDIFFERENTBIOMASSSAMPLES不同生物质的焦油产量如表3所示，可以看到所有样品生成的焦油含量均大于6G/KG，90木屑的含量最高，而花生壳要低得多。这主要因为木屑中O元素的含量高，而花生壳最低，同时花生壳与麦秆中所含无机矿物质较多，并且碱金属量较多，其对焦油裂解也有一定的催化作用17。为了了解工业用催化剂对三种生物质气化焦油脱除的效果，工业用白云石、菱镁矿和橄榄石经粉碎后以与生物质的重量比为01的比例与生物质样品进行混合。焦油脱除特性亦见95表3，从中可知，3种矿物质对生物质气化焦油的脱除均有一定的效果，但差异较大，并呈/PAPEREDU4中国科技论文在线现出一定的选择性。主要表现为各种催化剂对木屑气化焦油裂解催化效果较好，其中白云石的催化性能最好，而花生壳对各种催化剂都不太敏感，但相比其它两种矿物质，橄榄石对麦秆和花生壳气化焦油的脱除催化效果较好。表3生物质流化床气化焦油含量MG/KG100TAB3TARYIELDOFBIOMASSFLUIDIZEDBEDGASIFICATION木屑花生壳麦秆焦油原始白云石镁砂橄榄石原始白云石镁砂橄榄石原始白云石镁砂橄榄石TT1092032253515398362323237304432087692333134413000705678635481481515567553610原始无催化剂添加；TT焦油产量焦油转化率/综上所述，木屑具有较高的可燃气产量和焦油产量。在下面的研究中将以木屑作为代表样品来分析空气当量比，气化温度以及催化剂加对生物质气化特性的添影响。22空气当量比对气化的影响105不同的空气当量比下木屑气化产气分布特性见图3，气化温度为8000C，产气量和低位燃气热值随空气当量比的变化如图4所示。随着空气当量比的增加，H2、CO和CH4的含量大大降低，而CO2的含量却有所增加，这主要由于随着过量空气的加入大量可燃气体被燃烧，而CO和CH4与O2反应生成CO2，且很多的焦炭和碳氢化合物直接生成CO2。因此，随着空气当量比的增加，尽管燃气的产量由114M3/KG升高到193M3/KG，而其热值却明110显降低，由原来的709MJ/M3降到了326MJ/M3。01502002503003504812162024GASPRODUCTCONTENTVOLERH2COCO2CH4C2H4图3不同空气当量比下木屑气化的产气FIG3GASPRODUCTSFROMBIOMASSGASIFICATIONUNDERDIFFERENTERS015020025030035101214161820ERGASYIELDM3/KG34567LHVMJ/M3115图4不同空气当量比下木屑气化低位燃气热值和产气量FIG4LHVANDGASYIELDOFBIOMASSGASIFICATIONUNDERDIFFERENTERS同时，由于N2含量随着空气当量比的增加而提高，使得产气的浓度被稀释，虽然总的产气量增加，但是低位燃气热值降低，因此，空气当量比的增加对生物质气化没有积极的影120响。这主要是因为木屑中O/C的含量很高（约为06），而当空气当量比为015时，足以使/PAPEREDU5中国科技论文在线气化系统中的C转化为CO，因此，随着空气当量比的进一步增加，CO和H2等可燃气体就会燃烧生成CO2和H2O。空气当量比对焦油的脱除也有很大的影响，主要表现为随着空气量的增加，更多的碳氢化合物被燃烧，从而引起焦油的产量明显下降。23温度对生物质气化的影响125不同温度下木屑气化气体产物特性以及产气量和燃气热值见图5和图6（空气当量比设定为015）。如图5所示，CO，CH4和H2的含量均上升，而CO2显示不同的趋势，C2H4没有表现出明显的变化。当温度低于800，其变化程度是比较缓慢的，但随着温度的进一步增加（大于800），增加的程度也大幅度提高。这主要由以下原因造成，首先，随着温度的增加，碳和碳氢化合物与水蒸汽气化反应速度大大提高，与此同时，焦炭和焦油的裂解130重整在很大程度上加快。因此CO、H2和CH4的含量增加，这是因为高温有利于焦油裂解成含CO，H2，CH4和其他小分子烃类气体，形成更多的可燃气。750800850048121620GASPRODUCTCONTENTTEMPERATUREOCH2COCO2CH4C2H4图5不同温度下木屑气化燃气特性FIG5PROFILESOFGASPRODUCTSFROMBIOMASSGASIFICATIONUNDERDIFFERENTTEMPERATURES135750800850132134136138140142144TEMPERATUREOCGASYIELDM3/KG50525456586062LHVMJ/M3图6不同温度下木屑气化的总产气量和低位燃气热值FIG6TOTALYIELDANDLHVOFGASPRODUCTSFROMBIOMASSGASIFICATIONUNDERDIFFERENTTEMPERATURES从图6中可以看出，较高的温度有利于提高气化气产量及其低位热值。当温度高于800时，随着温度的提高，燃气产量从135迅速上升到144M3/KG，而低位燃气热值也从515140升到611MJ/M3。但是当温度低于800时，增加的幅度较小。这主要是由于热解炭气化和焦油裂解主要在高温下发生，并且高温有利于炭的空气气化，因此，在高温下，产气的产量以及热值随温度的变化增加的较明显。同时，随着气化温度由750升到850，焦油含量由1324降低到653G/M3，温度对于焦油的裂解和重整有重要的影响，焦油重整不仅影响到焦油含量，对焦油成分也有明显的影响。这主要是因为在较高的温度下，大分子焦油裂解成145为轻的燃气和小分子焦油；从而使得焦油大分子焦油的量逐渐减少，相应轻质焦油的量有所增加。/PAPEREDU6中国科技论文在线24催化剂对生物质气化的影响为了了解催化剂的添加对生物质气化产气特性的影响，采用在1050下煅烧的白云石作用催化剂，粒径小于1MM，与生物质样品直接混合，添加量为白云石与生物质样品的质150量比为01。木屑气化主要气体产物特性见图7（空气当量比025），从图中可以看出，添加白云石后H2的含量明显提高，CH4含量也略有增加，且随气化温度的升高，H2增加量也明显增加，这主要因为高温有利于焦油的裂解和重整，且催化剂的催化作用在高温下也相对更强。0369121518CH4H2CO2COGASPRODUCTCONTENTVOLGASPRODUCT800OC850OC800OCWITHDOLOMITE850OCWITHDOLOMITE155图7添加白云石的木屑气化产气特性FIG7GASPRODUCTRELEASINGFROMBIOMASSGASIFICATIONWITHDOLOMITECO的含量在不同温度下表现出不同的趋势，主要表现为在800时，CO的含量随催化剂的加入而增加，然而随气化温度升搞到850，其含量又有明显降低，这主要因为气化温度升高，产气中有更多的H2的形成，同时焦油裂解和重整也形成大量的小分子气体，使得160气体产量明显增加，而使得CO的相对量有所减少。3结论本文主要对三种当地农林废弃物样品的流化床气化特性进行了系统的研究，主要结论可归纳如下1生物质样品的气化性能与其种类有着密切相关，木屑由于较高的挥发分和H，0的165含量，具有较高的可燃气（H2,CO,CH4）产量，三种生物质样品的产气低位热值顺序如下木屑花生壳麦秆。2空气当量比的提高有利于可燃气产量增加，然而燃气热值有所降低。温度对于生物质气化是一个重要的因素，高温有利于生物质气化，对于提高燃气产量和热值都有显著影响，随着温度提高，燃气产量大大提高，总产气量和低位燃气热值也都明显提高，而焦油含量明170显降低。3添加催化剂对生物质气化有很大的催化作用，白云石，橄榄石和菱镁矿的添加对生物质气化焦油的脱除和可燃气产量H2、CH4等的提高都有明显的促进作用，然而生物质样品对催化剂有不同的选择和适应性，同时温度对催化剂的催化作用也有一定的影响，高温有利于催化剂作用的发挥，白云石对木屑在850气化时，焦油的去除率最高，可燃气品质最175好。参考文献REFERENCES1米铁生物质气化过程的综合实验研究D武汉华中科技大学，20022CAMPOYM,GOMEZBAREAA,VIDALFB,ETALAIRSTEAMGASIFICATIONOFBIOMASSINAFLUIDIZEDBEDPROCESSOPTIMIZATIONBYENRICHEDAIRJFUELPROCESSINGTECHNOLOGY,20099056776851803吴创之,吴正舜,郑舜鹏等1MW木粉气化发电系统的运行测试研究J太阳能学报,2003244531/PAPEREDU7中国科技论文在线5354阴秀丽,吴创之,徐冰等生物质气化对减少CO2排放的作用J太阳能学报,200021140445陈平,谢军,阴秀丽等木屑在鼓泡流化床和循环流化床中气化特性的对比研究J燃料化学学报,20063444174211856FRANCOC,PINTOF,GULYURTLUI,ETALTHESTUDYOFREACTIONSINFLUENCINGTHEBIOMASSSTEAMGASIFICATIONPROCESSJFUEL2003828358427KIRUBAKARANV,SIVARAMAKRISHNANV,NALINIR,ETALAREVIEWONGASIFICATIONOFBIOMASSJRENEWABLEANDSUSTAINABLEENERGYREVIEWS,20091311791868吕鹏梅生物质催化制氢特性研究D合肥中国科技大学，20031909NARVAEZI,ORIOA,CORELLAJ,ETALBIOMASSGASIFICATIONWITHAIRINANATMOSPHERICBUBBLINGFLUIDIZEDBEDEFFECTOFSIXOPERATIONALVARIABLESONTHEQUALITYOFTHEPRODUCEDRAWGASJINDUSTRIALANDENGINEERINGCHEMISTRYRESEARCH,19963572110212010LIC,SUZUKIKTARPROPERTY,ANALYSIS,REFORMINGMECHANISMANDMODELFORBIOMASSGASIFICATIONANOVERVIEWJRENEWABLEANDSUSTAINABLEENERGYREVIEWS,200913359460419511GILJ,CORELLAJ,AZNARMP,ETALBIOMASSGASIFICATIONINATMOSPHERICANDBUBBLINGFLUIDIZEDBEDEFFECTOFTHETYPE