煤與生物質(zhì)共氣化過程中鉀的遷移及其催化特性.pdf

1、近年來許多研究人員發(fā)現(xiàn)煤和生物質(zhì)混合反應(yīng)過程中存在協(xié)同作用，特別是在共氣化的過程中，大量的研究發(fā)現(xiàn)生物質(zhì)中的堿金屬對煤的氣化有很好的催化作用，為了有效的利用堿金屬的催化特性，本文將研究共氣化過程中堿金屬的催化特性和遷移特性。本課題選取了褐煤、煙煤、豆秸、水杉木、花生殼和橘皮等六種原料作為實(shí)驗(yàn)原料。
　　本課題對煤和生物質(zhì)共熱解/氣化過程中焦炭中堿金屬的遷移量和遷移規(guī)律進(jìn)行了研究。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)共熱解/氣化過程中生物質(zhì)中的堿金屬遷移到了煤

2、焦的表面。與豆秸單獨(dú)反應(yīng)相比較，褐煤和豆秸900℃熱解/氣化后混合焦炭中均固定了大量的堿金屬，氣化初期混合焦炭中有少量堿金屬揮發(fā)掉，當(dāng)氣化進(jìn)行到一定程度時(shí)堿金屬固定量幾乎不變。褐煤和豆秸在800℃混合氣化后焦炭中鉀的固定量接近1%，而在850℃和900℃氣化后的混合焦炭中堿金屬鉀的固定量達(dá)到了20%，因此溫度對堿金屬的固定含量影響很大。
　　在同步熱分析儀上用全等質(zhì)量法熱解/氣化煤和生物質(zhì)，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，共熱解時(shí)遷移到煤焦上的堿金

3、屬對煤焦的熱解/氣化幾乎沒有催化作用。共氣化時(shí)生物質(zhì)灰中的堿金屬對煤焦的氣化起到了催化作用，并且灰中堿金屬的含量越高催化性越好。褐煤和豆秸在800℃、850℃、900℃三種溫度下混合氣化時(shí)，從堿金屬的催化特性和經(jīng)濟(jì)成本上考慮，850℃混合氣化是較理想的選擇。
　　選用去離子水和鹽酸溶液淋洗豆秸，考察不同形態(tài)的堿金屬對混合氣化的影響。通過觀察豆秸、水洗、酸洗后的豆秸和煤混合氣化后煤焦表面元素分布的SEM-EDS圖，發(fā)現(xiàn)豆秸和褐煤共氣