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作者：关昱;宋虎潮;林啸龙;王博;刘银河;
单位：西安交通大学绿色氢电全国重点实验室;西安交通大学能源与动力工程学院;
摘要：为实现兰炭高效清洁利用，提出了一种自热式兰炭化学链气化制合成气工艺系统。基于吉布斯自由能最小化原理及能量和质量守恒定律，建立了处理能力为2 000 t·d~(-1)的兰炭化学链气化模型，并通过实验数据验证了模型的准确性。研究了气化反应器温度、空气反应器温度和水碳摩尔比等因素对系性能的影响，确定了兰炭化学链反应系统的最佳自热运行条件，并与常规兰炭气化的热效率进行了对比。研究结果表明，当兰炭的给料量为83.33 t·h~(-1)时，兰炭化学链气化系统的最佳自热运行条件如下：水蒸气流量为108.99 t·h~(-1),兰炭燃料气化反应器温度为900℃,空气反应器温度为1 000℃,空气流量为247.25 t·h~(-1),载氧体CaSO_4/Fe_2O_3与兰炭给料量的质量比为1.92,载热体Al_2O_3与载氧体CaSO_4/Fe_2O_3的质量比为16.29。此时，合成气的质量流量为80.13 t·h~(-1),合成气的产率为1 700 cm~3·kg~(-1)。整体上，兰炭化学链气化系统的热效率为83.81%,高于常规兰炭气化系统的热效率80.51%,主要归因于其省去了空分制氧过程，表现出显著的性能优势和发展潜力。研究结果可为兰炭化学链气化的工业应用提供一定的参考。
关键词：兰炭;;化学链气化;;自热运行;;合成气
基金资助：陕西省重点研发计划资助项目（2021GXLH-Z-088）
