劣質(zhì)煙煤與生物質(zhì)混合熱解氣化特性研究.pdf

1、面對(duì)當(dāng)前的能源危機(jī)和環(huán)境污染問(wèn)題，將可再生的生物質(zhì)能與煤炭資源結(jié)合利用具有重要的研究意義。煤與生物質(zhì)共氣化技術(shù)可以延長(zhǎng)煤炭資源的使用，減少二氧化碳、硫氧化物及氮氧化物的排放量，在保護(hù)環(huán)境、減少化石能源消耗等方面具有重要意義。
　　本文選取劣質(zhì)煙煤與生物質(zhì)作為研究對(duì)象，采用非等溫法研究了不同條件下的熱解失重特性和動(dòng)力學(xué)參數(shù)擬合求解，采用等溫法研究了不同氣化條件對(duì)混合半焦催化氣化失重特性的影響。在自制的臥式固定床反應(yīng)器上進(jìn)行了共混合氣

2、化實(shí)驗(yàn)，研究了不同氣化條件對(duì)富氧/蒸汽催化產(chǎn)氣特性的影響。
　　熱解失重特性研究結(jié)果表明：煤與松木混合熱解具有協(xié)同作用。三種堿金屬添加劑對(duì)煤與松木混合熱解促進(jìn)作用從大到小為：K2CO3>CaO>Na2CO3。劣質(zhì)煙煤中混入松木屑，增加了氣化反應(yīng)活性，反應(yīng)速率更快。K2CO3對(duì)混合焦的氣化反應(yīng)起到了明顯的促進(jìn)作用，添加量在16.67％達(dá)到最佳，失重率、碳轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)性指數(shù)均達(dá)到最大值。隨著CO2流量的增加，混合半焦最大失重速率、碳轉(zhuǎn)

3、化率和平均比氣化速率逐漸增加。隨著溫度的升高，失重率逐漸增加，但高溫下可能由于反應(yīng)孔隙坍塌，阻礙了進(jìn)一步的氣化反應(yīng)。固定床氣化結(jié)果表明：隨著溫度升高，劣質(zhì)煤氣化的反應(yīng)活性提高了，氫氣組分含量和產(chǎn)氣率明顯提高。劣質(zhì)煙煤中添加松木，改變了氣化產(chǎn)氣特性。五種金屬化合物添加劑對(duì)混合焦的氣化起到了促進(jìn)作用，CO的產(chǎn)氣組分的變化顯著。從可燃性氣體產(chǎn)氣組分、產(chǎn)氣熱值、產(chǎn)氣率以及碳轉(zhuǎn)化率分析，催化效果由好到差的排序?yàn)椋篕2CO3>Na2CO3>Fe2O

4、3>CaO>NiO。富氧空氣中添加水蒸氣促進(jìn)了水蒸氣與混合半焦的氣化反應(yīng)與水煤氣反應(yīng)，能夠明顯的優(yōu)化產(chǎn)氣組分，尤其是提高了氫氣的組分，并增大了產(chǎn)氣熱值，有效的提高產(chǎn)氣率與碳轉(zhuǎn)化率。K2CO3的添加增加了混合焦的氣化反應(yīng)活性，各摻混比下的K2CO3純蒸汽催化氣化，氫氣的組分、可燃?xì)怏w產(chǎn)氣率顯著提高，殘?jiān)形捶磻?yīng)的碳的含量減少。氣化溫度的升高，碳轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)氫率和可燃?xì)怏w產(chǎn)氣率明顯增加。當(dāng)K2CO3添加量為16.67%時(shí)，氣化的活性最佳，達(dá)到