煤電化學(xué)氣化制合成氣初探.pdf

1、基于我國典型的富煤、缺油、少氣的能源結(jié)構(gòu)特點，相較于世界其他國家，我國經(jīng)濟發(fā)展的能源消耗對煤炭的依賴性較大。預(yù)計在今后相當(dāng)長的一段時間內(nèi)，煤炭將會是我國可長久依賴的基礎(chǔ)化石能源。合成氣作為合成化工原料的一種基礎(chǔ)原料氣體，具有廣泛的用途。以煤氣化制合成氣為龍頭，可以制取基礎(chǔ)化學(xué)品與燃料液體，也可以作為工業(yè)與民用的燃?xì)?，還可用來聯(lián)合循環(huán)發(fā)電(IGCC)。雖然煤氣化制合成氣具有良好的發(fā)展前景，但是其仍然面臨著一些問題，如能耗大、對設(shè)備的材質(zhì)要

2、求苛刻;工藝復(fù)雜、流程長;“三廢”問題比較突出;技術(shù)復(fù)雜，設(shè)備龐大，固定資產(chǎn)投資巨大。然而煤電化學(xué)氣化制合成氣卻可以避免這些缺點，具有反應(yīng)條件溫和;環(huán)境友好;工藝流程簡單;煤質(zhì)要求低的優(yōu)點。
　　本文通過煤電化學(xué)氣化這一新型技術(shù)來制取合成氣H2、CO，主要分三部分內(nèi)容進行研究：⑴通過對煤漿恒電位電解及對煤電化學(xué)氣化陽極產(chǎn)物氣相色譜分析，系統(tǒng)地論證說明了煤電化學(xué)氣化陽極氣體的主要成分CO2、CO的四個來源：煤緩慢氧化所產(chǎn)生的并且吸附

3、在煤粒子表面的CO2與CO氣體；硫酸與煤中的碳酸鹽及煤中類似于對苯醌結(jié)構(gòu)的作用產(chǎn)生；煤粒子的表面官能團如羧酸與電極之間通過Kolbe-type的電化學(xué)反應(yīng)，但這一過程產(chǎn)生的氣體很少可以忽略不計；Fe3+離子對煤粒子的氧化反應(yīng)。同時提出在析氧電勢添加催化劑Fe2+離子的條件下進行電化學(xué)氣化制取CO氣體；⑵通過改變煤電化學(xué)氣化的工藝條件陽極電勢、Fe2+離子濃度、硫酸濃度、溫度、煤漿濃度等因素，研究他們對CO2/CO比值、CO2百分比含量與