生物質熱解過程中堿金屬鉀的賦存形態(tài)及析出遷移實驗研究.pdf

1、生物質作為一種清潔的可再生能源受到了越來越多的重視，而生物質中堿金屬的存在，給生物質熱化學利用過程帶來了積灰、結渣、聚團和腐蝕等問題，因此，明確堿金屬在熱化學過程中的賦存形態(tài)級析出遷移規(guī)律，對促進生物質熱化學轉換技術的發(fā)展具有重要的科學意義。
　　本論文通過對稻殼、稻稈、梧桐樹皮進行化學分餾實驗，研究了生物質中鉀的賦存形態(tài)及含量。實驗結果表明：生物質樣品中的鉀大部分為水溶性物質，其次為不溶殘渣中存留部分，可離子交換部分較少，可強酸

2、溶解部分最少。
　　對梧桐樹皮和稻稈選取不同的溫度（400℃、500℃、600℃、700℃、800℃）進行熱解實驗，對熱解得到的殘余固體中鉀含量進行了研究。結果表明：隨著溫度的升高，熱解殘渣中鉀的含量越來越少；在400℃—500℃之間，鉀的含量急劇下降；500℃-600℃之間，鉀含量下降趨勢減?。?00℃以后，隨著溫度的升高，鉀的含量趨于穩(wěn)定；梧桐樹皮比稻稈更易受到溫度的影響。通過分析揮發(fā)出的鉀占總鉀含量的比例，得出結論：在400

3、℃-600℃之間，梧桐樹皮中揮發(fā)出的鉀從15％增加到了60%，稻稈中揮發(fā)出的鉀從30%增加到了45%；在所研究的溫度范圍內，梧桐樹皮受溫度的影響更為顯著。
　　分別在400℃、800℃條件下，選取不同的保溫時間（0 min、15 min、30 min、45 min、60 min）對梧桐樹皮進行熱解實驗，對熱解得到的殘余固體中鉀的含量及賦存形態(tài)進行了研究。通過分析發(fā)現(xiàn)：隨著保溫時間的增加，熱解殘渣中鉀的含量越來越少，當保溫時間增加到

4、30 min后，鉀的含量趨于穩(wěn)定；熱解溫度較低時，保溫時間對熱解反應的影響更顯著；隨著保溫時間的增加，可離子交換部分、強酸溶解部分以及不容殘渣中存留部分變化不明顯，而鉀的總量和水溶部分趨勢保持一致，說明在熱解過程中增加保溫時間，部分水溶性鉀隨著揮發(fā)分的析出而揮發(fā)出，其他形態(tài)的鉀惰性較強，尤其是強酸溶解性鉀和不容殘渣中存留的鉀，隨著保溫時間的增加變化趨勢不大，因此對鉀的熱解析出影響不大。通過分析揮發(fā)出的鉀占總鉀含量的比例，得出：400℃熱