煤與生物質(zhì)共氣化及焦油熱裂解研究.pdf

1、大氣污染問(wèn)題已引起了全球的高度關(guān)注，尤其近年來(lái)發(fā)生在我國(guó)的霧霾天氣，更是嚴(yán)重威脅著人類的生存健康。預(yù)計(jì)未來(lái)幾十年內(nèi)，以煤炭為主的能源消費(fèi)格局很難發(fā)生改變。目前，氣化技術(shù)是世界范圍內(nèi)高效清潔利用碳?xì)淠茉吹暮诵难芯糠较?，生物質(zhì)與煤的共氣化、共熱解可以解決各自單獨(dú)熱解氣化存在的諸多問(wèn)題。本課題實(shí)驗(yàn)選取了褐煤、阜新煤、豆秸及水杉木四種原料。主要研究?jī)?nèi)容分為兩個(gè)部分:一、通過(guò)快速下料式恒溫固定床實(shí)驗(yàn)，對(duì)生物質(zhì)和煤的熱解特性進(jìn)行了研究。主要方法為在

2、反應(yīng)床層預(yù)先放置不同焦樣，通過(guò)對(duì)焦油產(chǎn)率分析，確定焦樣是否對(duì)焦油有催化熱裂解效應(yīng)。二、利用在線氣相色譜儀對(duì)生物質(zhì)原料與煤的混合共氣化反應(yīng)過(guò)程中的氣相產(chǎn)物進(jìn)行分析，探究生物質(zhì)與煤共氣化是否存在協(xié)同作用。
　　在焦油的催化熱裂解研究中，發(fā)現(xiàn)褐煤焦對(duì)豆秸焦油催化裂解效應(yīng)明顯，尤其當(dāng)床層添加物為氣化5min后的褐煤焦時(shí)，豆秸熱解焦油產(chǎn)率接近為零。同時(shí)，豆秸焦對(duì)褐煤熱解時(shí)產(chǎn)生的焦油也有一定的催化裂解作用。焦樣對(duì)焦油產(chǎn)生催化裂解作用的原因有兩

3、種:一是焦樣發(fā)達(dá)的孔隙結(jié)構(gòu)。二是焦樣中特定的礦物質(zhì)組分對(duì)焦油具有催化裂解作用。
　　在煤與生物質(zhì)固定床共氣化試驗(yàn)中，通過(guò)改變生物質(zhì)與煤的種類和混合方式，利用氣相色譜儀對(duì)氣體產(chǎn)物中CO組分變化進(jìn)行了分析。發(fā)現(xiàn)褐煤與豆秸按照混合均勻的摻混方式共氣化協(xié)同效應(yīng)明顯，其它組合方式的生物質(zhì)與煤共氣化協(xié)同效應(yīng)較小或沒(méi)有協(xié)同效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，不同種類的生物質(zhì)對(duì)煤氣化速率影響不同，同種生物質(zhì)與不同煤種共氣化間協(xié)同效應(yīng)也不同。導(dǎo)致協(xié)同效應(yīng)的原因，可