秸稈燃燒過(guò)程中堿金屬賦存遷移規(guī)律的研究.pdf

1、農(nóng)作物秸稈是我國(guó)生物質(zhì)資源的重要組成部分，其開(kāi)發(fā)與利用對(duì)于緩解我國(guó)能源短缺和環(huán)境壓力具有重要意義。然而由于秸稈中固有的高堿金屬含量的特點(diǎn)，在熱化學(xué)利用過(guò)程中會(huì)引起床料聚團(tuán)、受熱面沉積以及高溫腐蝕等多種問(wèn)題，成為阻礙秸稈能源化利用過(guò)程中的一個(gè)主要障礙。為此，有必要了解堿金屬在燃燒過(guò)程中的行為，掌握其析出、遷移規(guī)律，為堿金屬問(wèn)題的解決提供基礎(chǔ)依據(jù)。 本文首先采用濕法消解和化學(xué)分餾法，對(duì)幾種典型秸稈中堿金屬含量及其存在形式進(jìn)行了測(cè)定，

2、同時(shí)也對(duì)秸稈灰的化學(xué)特性進(jìn)行了研究，包括不同溫度下灰的化學(xué)成分分析、灰的晶相結(jié)構(gòu)分析和添加劑對(duì)堿金屬析出的影響分析。通過(guò)測(cè)定和分析得出：秸稈中最主要的堿金屬元素是鉀元素，通常秸稈中鉀含量比鈉含量高一個(gè)數(shù)量級(jí)左右；秸稈中堿金屬元素絕大多數(shù)以水溶形式或可離子交換形式存在，在熱化學(xué)轉(zhuǎn)化過(guò)程中處于一種非?；顫姷囊讚]發(fā)狀態(tài)；不同溫度下秸稈灰的化學(xué)成分有較大區(qū)別，高溫灰中堿金屬元素固留率低，說(shuō)明在高溫下堿金屬元素更容易揮發(fā)進(jìn)入氣相；600~C和80

3、0~C制取的稻稈灰中可以發(fā)現(xiàn)KCl，K2904和Si02三種物相，而玉米芯灰中最主要的物相都是KCI。 在以上研究的基礎(chǔ)上，為了更深入地了解燃燒過(guò)程中堿金屬元素的析出、遷移規(guī)律，本文在常壓流化床上對(duì)兩種常見(jiàn)的秸稈燃料進(jìn)行了燃燒實(shí)驗(yàn)。采用ICP-AES測(cè)定了氣相中和床料中堿金屬元素的含量，分析了床溫、過(guò)量空氣系數(shù)、秸稈種類對(duì)堿金屬析出、遷移的影響，掌握了各參數(shù)的影響規(guī)律，并通過(guò)加入添加劑研究了添加劑對(duì)堿金屬析出及稻稈結(jié)焦的影響。實(shí)

4、驗(yàn)結(jié)果表明：床溫是影響堿金屬析出、遷移最重要的因素，隨著床溫升高，氣相中堿金屬含量有較大幅度的升高，床料中堿金屬含量會(huì)降低；過(guò)量空氣系數(shù)對(duì)堿金屬的析出也有影響，過(guò)量空氣系數(shù)從1.12增加到1.35時(shí)，氣相中堿金屬含量增加，床料中堿金屬含量降低；不同秸稈由于本身堿金屬含量及存在形式的差異，表現(xiàn)出的堿金屬問(wèn)題的程度也不同，燃燒稻稈時(shí)的氣相中堿金屬含量是燃燒玉米芯的二倍左右；加入高嶺土添加劑后有利于抑制稻稈燃燒時(shí)結(jié)焦的發(fā)生。 最后本文