生物質熱轉化過程中氯的遷徙規(guī)律研究.pdf

1、生物質能是一種分布廣、資源量豐富的清潔可再生資源，在各種生物質能利用轉化工藝中，基于其熱解和燃燒的熱化學轉化利用途徑由于具有巨大的產業(yè)化前景而備受重視。但是生物質，特別是草本生物質大多含有一定量的氯、鉀等無機雜質，在實際工程應用中會引起污染物排放，沉積和腐蝕等各種問題。隨著生物質熱轉化技術的發(fā)展，生物質中氯及其相關氯化物的轉化遷徙引起的問題制約了相關技術的推廣。本文以我國典型的稻草秸稈為主要對象研究，對氯相關問題進行研究。
　　

2、 生物質以及生物質燃燒后的氣、固產物中氯含量測定是生物質中氯分布、熱轉化規(guī)律和污染控制技術研究的基礎。本文采用高溫水解法測定了稻草樣品中的總含氯量，通過浸提試驗證明稻草中的氯基本都是水溶性的。本文采用FactSage軟件對稻草的熱轉化過程進行模擬計算，從理論上較全面的研究了稻草熱解和燃燒過程中氯及其相關化合物的轉化遷徙規(guī)律，計算結果表明:原料中的Cl以堿金屬氯化物形式存在，在低溫下不析出，在高溫下以氣體KCl和HCl進入氣相;氧氣氣氛和

3、原料水分的增加會促進Cl向HCl的轉化析出;在高溫情況下堿金屬氯化物可以與硅及水分發(fā)生反應形成鉀的硅酸鹽和HCl。本文使用添加KCl的有機質（濾紙）做為?；铮ㄟ^試驗管式爐和熱重紅外聯用等試驗分析生物質熱解過程中氯的析出機理，研究結果表明氯的析出機理在低溫段和高溫段有較大差異。試驗證實了生物質熱解過程在較低溫度條件下氯是以HCl形式析出，發(fā)生的是R-COOH+KCl的反應，由于灰成分的催化促進作用和KCl附著形式的上的差異，使得低溫階

4、段稻草熱解氯析出率相對較高;當溫度超過700℃，氯析出率均隨溫度升高大幅增加，由于稻草灰分對KCl的包裹，使得其析出率比?；镄　１疚倪€通過固定床管式爐試驗，結合XRD和EDS等分析方法，重點研究了溫度、氧化氣氛與燃料含水量對秸稈燃燒過程中Cl遷徙特性的影響。結果表明，稻草燃燒過程HCl的析出主要來源于熱解階段的R-COOH+KCl反應，氧化氣氛和水分對該過程影響不大。高溫狀況下析出的氯除HCl之外，主要來源于半焦中的KCl氣化揮發(fā)，隨