煤-生物質共熱解過程中生物質堿金屬遷移與催化特性的研究.pdf

1、煤和生物質共氣化是緩解能源危機和減輕環(huán)境污染的有效方法之一，具有較好的開發(fā)前景。然而，生物質中富含大量易揮發(fā)的堿金屬，在促進煤焦氣化的同時也會造成聚團、沉積、高溫腐蝕等問題。因此，為了降低生物質堿金屬帶來的負面影響并發(fā)揮其催化作用，有必要對煤/生物質共氣化過程中生物質堿金屬的遷移和催化特性展開研究。本文首先在固定床反應器中探究了不同熱解時間下生物質堿金屬的釋放和遷移規(guī)律，明確了共熱解過程中生物質堿金屬的釋放和遷移過程。然后，探究了共熱解

2、階段中煤焦成分和結構對生物質堿金屬遷移的影響。最后，考察了遷移到煤焦中的生物質堿金屬的催化性能。主要結果如下：
　　(1)在生物質800℃熱解過程中，生物質堿金屬的釋放主要發(fā)生在熱解初期的脫揮發(fā)分階段。熱解過程中生物質鉀的釋放速率比鈉慢。在晉城煤800℃熱解過程中，煤中堿金屬含量變化很小。在煤和生物質共熱解過程（以下簡稱共熱解）的初期，遷移到煤焦中的生物質堿金屬含量很少，生物質焦中堿金屬含量幾乎不變。而在共熱解的后期，生物質焦中的

3、堿金屬逐漸向煤焦中遷移。
　　(2)在共熱解過程中，生物質中堿金屬會向煤焦中遷移。生物質堿金屬向煤焦中的遷移途徑是從生物質中揮發(fā)出來的堿金屬先吸附在煤焦表面，并進一步與煤焦中成分發(fā)生反應而保留在煤焦中。在煤焦表面的揮發(fā)性生物質堿金屬主要通過與煤焦中礦物質以及含氧官能團反應而保留在煤焦中。
　　(3)在共熱解過程中，通過與煤焦中含氧官能團反應而遷移到煤焦中的生物質堿金屬具有良好的催化效果，通過與煤焦中礦物質反應而遷移到煤焦中的