落下床反應(yīng)器中煤與生物質(zhì)共熱解研究.pdf

1、本文在落下床反應(yīng)器中對大雁褐煤(DY)和鐵法煤(TF)分別與豆秸(LS)和白松(SD)在N2氣氛下的共熱解特性進行了研究，焦點主要集中在兩者共熱解過程中是否存在協(xié)同效應(yīng)。實驗考察了不同溫度(500-700℃)及生物質(zhì)混合比例(BR，0-100wt.﹪)對熱解氣液固產(chǎn)物產(chǎn)率、各氣體組分產(chǎn)率、半焦反應(yīng)性以及焦油各組分的影響。此外，還對煤和生物質(zhì)進行了熱重分析，考察了升溫速率的影響，并求取了動力學(xué)參數(shù)。 熱重結(jié)果顯示：隨升溫速率增加(

2、10-40℃/min)，生物質(zhì)DTG曲線向高溫區(qū)移動，且峰變寬。據(jù)此推測，兩個主要熱解溫度范圍不同的熱解過程在高加熱速率下有可能同時發(fā)生，這就為落下床中煤與生物質(zhì)共熱解過程中協(xié)同反應(yīng)的發(fā)生提供了可能性。 在落下床中，通過對溫度及BR值的考察結(jié)果表明，共熱解過程中發(fā)生了一定的協(xié)同反應(yīng)。相比于理論值，共熱解半焦產(chǎn)率減少，而液體和焦油產(chǎn)率增加，甚至共熱解產(chǎn)生的各氣體組分(如H2，CH4，CO等)產(chǎn)率和其理論值也并不完全保持一致。首先，

3、BR對協(xié)同效應(yīng)的影響不同：生物質(zhì)/褐煤共熱解在BR為70wt.﹪左右發(fā)生明顯的協(xié)同作用，而生物質(zhì)/鐵法煤共熱解在BR為50wt.﹪左右就已發(fā)生較明顯的協(xié)同作用?？梢?，相對較高的BR有利于協(xié)同反應(yīng)的發(fā)生。再者，溫度對協(xié)同效應(yīng)的影響不同：對于LS/DY及LS/TF，600℃更有利于協(xié)同反應(yīng)的發(fā)生；而對于SD/DY和SD/TF，則500和600℃分別是比較有利的溫度?？芍?，相對較低的溫度(500和600℃)更有利于協(xié)同反應(yīng)的發(fā)生。此外，原料種

4、類對協(xié)同效應(yīng)也有不同影響：相比于白松，豆秸與煤共熱解表現(xiàn)出更明顯的協(xié)同效應(yīng)；相比于褐煤，鐵法煤與生物質(zhì)共熱解更易于協(xié)同反應(yīng)的發(fā)生。 在固定床反應(yīng)器中，對落下床中共熱解所得半焦的CO2反應(yīng)性進行了考察，結(jié)果表明，共熱解過程改善了半焦的反應(yīng)性。較高BR(70wt.﹪左右)時所得半焦的反應(yīng)性是煤熱解半焦反應(yīng)性的2倍左右，同時也略高于生物質(zhì)熱解半焦的反應(yīng)性，從而進一步證明了共熱解過程中協(xié)同效應(yīng)的存在。 針對生物質(zhì)和煤熱解焦油的特