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kcal冷氣進入發燒排行的影片

柳杉及焙燒柳杉於不同氣化劑下熱電漿氣化影響之研究

為了解決kcal冷氣的問題，作者楊逸凡 這樣論述：

生質廢棄物或廢棄生質纖維進行低溫裂解(焙燒，torrefaction)除了可利於儲存及運輸外，亦可使產品品質可磨性指數(Hardgrove grindability index, HGI)提升，利於與粉煤鍋爐混燒進行發電使用。電漿技術可提供高溫操作環境，利將生質物氣化為合成氣及化學原料以供再利用。據林務局統計2001至2012年為止，累計已疏伐17萬立方公尺的針葉林，其中又以柳杉(Japanese Cryptomeria)占很大的比例，目前尚無最適當處理及再利用方法。本研究針對以焙燒技術對柳杉進行前處理後其於不同氣化劑輔助下之電漿氣化反應特性進行探討，以固定873K環境下進行氣化特性之比較。

本研究分別先進行樣品及氣化殘渣特性分析，焙燒對電漿氣化影響結果之比較，及添加蒸氣及CO2氣化劑影響之探討等三大部分。由原樣品近似分析結果可得知焙燒後柳杉可提升揮發性有機質及灰份，因此推測經焙燒後柳杉會有較佳氣化效果。在元素分析部分，柳杉經焙燒程序後C元素由48.42 wt. %提升至52.73至57.79 wt. %。在熱值方面，經焙燒後柳杉熱值可提升約20%。柳杉及焙燒柳杉經電漿氣化後，其C元素分別從48.42和57.79 wt.%提升至67.74及90.84 wt.%。殘渣熱值提升了1.3倍，最高可達7391 kcal/kg。因此，焙燒可以協助電漿氣化完整性及純度提升。而原始柳杉電將氣化產

氣效果則優於焙燒柳杉，柳杉燃氣(CO+H2+CH4)總產量可達55.70 wt. %，而焙燒柳杉只為43.77wt. %。於電漿環境中添加水氣後，因為提供額外H及O源，使焙燒柳杉燃氣產量從43.77 wt. %提升至76.44 wt. %。殘渣也從18.70 wt.%減少至6.40 wt.%，在電漿蒸氣氣化中，焙燒柳杉產氣效果非常顯著，其中主要反應為水氣轉移反應(water gas shift reaction) 及碳燃燒反應(Coke combustion)，顯示水氣促進更全面氣化反應的發生。在添加CO2氣化劑的部分，元素分析顯示柳杉及焙燒柳杉殘渣C元素分別為61.63及69.84 wt.

%，表示CO2添加有濃縮效應，而H元素分別降低至2.21及1.80 wt. %，表示CO2添加可加速H元素釋出。在氣體產物部分，焙燒柳杉可產生高達109.05 wt.%的燃氣，明顯高於柳杉的98.71 wt. %，進氣CO2被轉換率更可達58.05%，主要發生碳氣化反應(Boudouard reaction)及水-氣反應(Water gas reaction)。同時添加蒸氣及CO2下，CO2轉換率可提升至61.14%，碳轉換率達99.44%，殘渣率降低至2.43%，幾乎完全為無機物或灰分，表示生質物已被全面氣化轉換。主要反應為蒸氣甲烷重組反應(Steam methane reforming r

eaction)及水氣轉移反應(Water gas shift reaction)。依據冷氣體效率(Cold gas efficiency, CGE)估算，添加氣化劑後，其CGE均比無添加時高，最高可達67.4%。綜合以上可得知，焙燒柳杉在電漿及氣化劑存在下有最高合成氣產量，低殘渣量，高CO2轉化處理效益及完全的碳轉換率。且焙燒柳杉在CO2及電漿環境下可克服CO2轉化所需的熱力學瓶頸條件，使共處理CO2及生質物成為未來一項可行的廢棄物與溫室氣體共處理的新技術。