煤-生物質(zhì)共熱解過(guò)程中生物質(zhì)堿金屬遷移與催化特性的研究.pdf

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

2、階段中煤焦成分和結(jié)構(gòu)對(duì)生物質(zhì)堿金屬遷移的影響。最后，考察了遷移到煤焦中的生物質(zhì)堿金屬的催化性能。主要結(jié)果如下：
　　(1)在生物質(zhì)800℃熱解過(guò)程中，生物質(zhì)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(guò)程中生物質(zhì)鉀的釋放速率比鈉慢。在晉城煤800℃熱解過(guò)程中，煤中堿金屬含量變化很小。在煤和生物質(zhì)共熱解過(guò)程（以下簡(jiǎn)稱(chēng)共熱解）的初期，遷移到煤焦中的生物質(zhì)堿金屬含量很少，生物質(zhì)焦中堿金屬含量幾乎不變。而在共熱解的后期，生物質(zhì)焦中的

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