生物质气化过程中碱金属和碱土金属的析出特性研究.pdf

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1、第42卷第7期燃料化学学报VOl_42No．72014年7月JournalofFuelChemistryandTechnologyJu1．2014文章编号：0253—2409(2014)07-0792-07生物质气化过程中碱金属和碱土金属的析出特性研究韩旭，张岩丰，姚丁丁，钱柯贞，杨海平，王贤华(1．阳光凯迪新能源集团有限公司生物质热化学技术国家重点实验室，湖北武汉4302232．华中科技大学煤燃烧国家重点实验室，湖北武汉430074)摘要：研究了固定床上生物质及热解焦CO气化过程中碱金属及碱土金属(AAEMs)的析出特性。利用原子吸收光谱仪，考察了不同生物质种类、不同热解制焦温度

2、对AAEMs析出的影响。不同生物质由于其挥发分含量不同引起气化失重率的差异，焦气化活性随制焦温度升高而降低。生物质及焦气化过程中Na析出率最大，其次是K，碱土金属析出率低于碱金属，这与元素在生物质中的存在形式、金属价态有关。低温段K的析出率随热解制焦温度的提高而增加，而Na在热解与气化段总的析出率与制焦温度关系不大。生物质的种类尤其是灰中的si含量对ca和Mg的析出影响较大，气化效率高的生物质AAEMs析出较多。热力学计算结果显示，气化过程中Na、K多以氯化物的形式存在并析出，Ca、Mg则更倾向于形成硅酸化合物而不易析出。关键词：生物质；气化；碱金属及碱土金属；热力学计算中图分类号

3、：TK6文献标识码：AReleasingbehaviorofalkaliandalkalineearthmetalsduringbiomassgasificationHANXu，ZHANGYan．feng，YAODing—ding，QIANKe—zhen，YANGHai—ping，WANGXian—hua(1．StateKeyLaboratoryofBiomassThermochemicalTechnology，SunshineKaidiNewEnergyGroupCo．，Ltd．，Wuhan430223，China；2．StateKeyLaboratoryofCoalCombus

4、tion，HuazhongUniversityofScience＆Technology，Wuhan430074，China)Abstract：Thereleasingcharacteristicsofalkaliandalkalineearthmetals(AAEMs)duringC0，gasificationprocessofbiomassandpyrolyzedcharwereexploredinafixedbedreactor．TheamountofAAEMsreleasingduringthegasificationofvariousfeedstocksatdifferen

5、tpyrolysistemperatureswasdeterminedbyatomicabsorptionspectroscopy．Differencesinweightlossofbiomassduringgasificationareresultedfromthediversityofvolatilecontentindifferentbiomassfeedstocks．Alongwiththeincreasingofpyrolysistemperature．thereactivityofchargasificationisdecreased．Itisfoundthatther

6、eleasingamountofNaislargerthanthatofK．andthatofalkalineearthmetalsisless，whichisrelatedtotheirexistenceformandmetalvalence．TheincreasingofpyrolysistemperaturecanimprovethereleaseofKatlowtemperatures，WhileithaslittleinfluenceonthereleaseofNaduringthewholepyrolysisandgasificationprocess．Thetypeo

7、fbiomassespeciallytheSicontentinashhasasignificantimpactonthemigrationofCaandMg，andhigherchargasificationconversionleadstoalargerreleasingamountofAAEMs．ResultsofthermodynamiccalculationsshowthatKandNaarereleasedmostlyintheformofchloride