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生物质气化过程中所产生的焦油会导致管道和阀门堵塞，其处理问题一直是制约该技术应用的主要瓶颈。传统的焦油处理方法净化度低、费用高，并会产生二次污染。油基脱焦法(OLGA)采用溶剂进行冷却和吸收脱焦，一级脱焦得到混合粉尘的悬浊液，溶剂回收难度大。 本文将乙烯裂解气急冷过程和吸收/吸附单元操作进行集成，构建生物质燃气焦油自冷却耦合吸收/吸附两级脱除过程，为焦油深度脱除提供新思路。主要研究内容和结果如下: 构建了重焦油自冷却耦合轻焦油深度吸收脱除的系统并建立了实验装置。选取正十二烷和环己烷作为焦油模拟物，研究其在自冷却耦合吸收过程中的分级脱除行为;分析了耦合脱除机理，考察了操作条件对脱除过程的影响。结果表明，采用改性柴油作为吸收剂，可将正十二烷和环己烷分别脱除至1％。系统对正十二烷，主要起到冷却作用。对于环己烷，冷却器起到冷却和协同吸收作用;吸收器起到深度脱除作用，将环己烷脱除至1％以内。50℃热吹扫125 min，改性柴油可得到有效再生。 引入吸附单元，对生物质燃气焦油两级脱除过程实验装置进行改建。选取和真实焦油更相似的苯和萘作为轻、重焦油模拟物，以活性炭和木屑为吸附剂，进行该过程的焦油脱除性能研究;分析了焦油模拟物脱除行为和吸附剂孔结构的关联，初步探讨了焦油模拟物耦合脱除过程的竞争吸附行为。结果表明，对于苯，微孔和窄中孔活性炭的吸附脱除性能更好;对于萘，窄中孔的吸附作用较大。微孔和介孔复合的结构，既有利于焦油的深度脱除，又利于提高焦油分子的扩散性能。基于吸附的两级焦油脱除过程，可将轻、重焦油模拟物深度脱除，净化效果优于基于吸收的过程。 以Fluent软件为计算平台，选取萘作为重焦油模拟物，将计算流体力学(CFD)和重焦油自喷淋冷却过程两相流流动过程结合，研究重焦油喷淋塔内的两相流场分布情况。计算在二维体系中展开，在满足收敛以及质量守恒条件后，得到了稳态条件下的单相流场;引入欧拉多相模型和多孔介质模型，对单相流含填料流场和两相流场进行了计算，探讨了塔结构参数和操作参数对冷凝过程的影响。计算结果表明，使用标准k-ε湍流模型和欧拉-欧拉多相流模型可以成功模拟出喷淋塔内的复杂流场，流场的各项性质定性正确。多孔介质填料对塔内流场有很好的均布作用，与填料塔中的预期结果定性相符。对称分布的气体进口将提高塔内平均气速并降低液速，压缩气体返混区域，提高气液流场均匀性;合适的气速为10 m/s，低于液沫夹带的初始气速;采用略高于萘熔点的100℃冷却温度，可以强化塔内传热传质过程，并能保证良好的冷却效果。