熱重法研究煤焦-CO-,2-的催化氣化反應性.pdf

1、隨著我國經(jīng)濟的長期高速發(fā)展，對能源的需求也日益增長。作為潔凈煤技術之一的煤氣化工藝歷來備受青睞，為了進一步提高煤氣化效率，降低氣化溫度，出現(xiàn)了許多有關煤催化氣化實驗室規(guī)模的研究。但到目前為止，該技術仍尚未應用于工業(yè)過程。本研究利用熱重分析儀對三種煤的催化氣化行為進行了初步探索。 本文通過對黃土廟、錦界和張明溝煤焦分別擔載相同量單組分催化劑的氣化行為進行研究發(fā)現(xiàn)：除CaO外，所選催化劑都表現(xiàn)出了一定的催化活性。K2CO3和Na2C

2、O3作為公認的煤氣化最好的催化劑對這三種煤都表現(xiàn)出了很高的催化活性，而Li2CO3對降低氣化峰溫有一定作用。整體上來講，堿金屬催化劑的催化效果普遍高于過渡金屬及堿土金屬CaO，且不同催化劑對不同煤種有一定的選擇催化性。一般來說，復合催化劑的催化效果高于組成它的任一單組分催化劑的催化效果，各單組分催化劑的催化活性越高，由它組成的復合催化劑的活性也就越高，且某一單組分催化劑的活性越高，所占比例越大，它對復合催化劑的貢獻就越大。添加量相同的K

3、2CO3、(K2CO3+Li2CO3)(1：1)及(Na2CO3+K2CO3+Li2CO3)(1：1：1)中，由于各單組分催化劑的活性溫度差異，使得K2CO3對煤焦的催化效果最好。三組分催化劑的配比對煤焦氣化反應性幾乎沒有影響，因此應根據(jù)要求及各催化劑的特性選擇合適的催化劑種類和配比進行復合。 本文還考察了煤種、氣化溫度、催化劑擔載量和灰分對催化氣化反應性的影響，研究表明：催化劑對張明溝煤焦的催化氣化反應性最好，說明催化劑對煤階

4、較高的煤種的催化效果要優(yōu)于對低煤階煤的催化效果；升高溫度有利于碳轉化率的提高和煤焦氣化反應速率的加快，從而使氣化活性增加；在一定范圍內(nèi)(約10％～20％)，隨著催化劑加入量的增多煤焦的氣化反應性增強，若催化劑量進一步增加，將使催化劑在煤焦表面沉積過多，阻礙了氣化介質與活性中心的接觸，最終導致氣化反應性不再變化甚至降低；原煤焦由于灰分的催化作用使其在低溫段的氣化反應性高于脫灰煤焦，但在高溫段脫灰煤焦的氣化反應性卻要高于原煤焦；擔載催化劑時