熱重法研究煤焦-CO-,2-的催化氣化反應(yīng)性.pdf

1、隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的長(zhǎng)期高速發(fā)展，對(duì)能源的需求也日益增長(zhǎng)。作為潔凈煤技術(shù)之一的煤氣化工藝歷來(lái)備受青睞，為了進(jìn)一步提高煤氣化效率，降低氣化溫度，出現(xiàn)了許多有關(guān)煤催化氣化實(shí)驗(yàn)室規(guī)模的研究。但到目前為止，該技術(shù)仍尚未應(yīng)用于工業(yè)過(guò)程。本研究利用熱重分析儀對(duì)三種煤的催化氣化行為進(jìn)行了初步探索。 本文通過(guò)對(duì)黃土廟、錦界和張明溝煤焦分別擔(dān)載相同量單組分催化劑的氣化行為進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)：除CaO外，所選催化劑都表現(xiàn)出了一定的催化活性。K2CO3和Na2C

2、O3作為公認(rèn)的煤氣化最好的催化劑對(duì)這三種煤都表現(xiàn)出了很高的催化活性，而Li2CO3對(duì)降低氣化峰溫有一定作用。整體上來(lái)講，堿金屬催化劑的催化效果普遍高于過(guò)渡金屬及堿土金屬CaO，且不同催化劑對(duì)不同煤種有一定的選擇催化性。一般來(lái)說(shuō)，復(fù)合催化劑的催化效果高于組成它的任一單組分催化劑的催化效果，各單組分催化劑的催化活性越高，由它組成的復(fù)合催化劑的活性也就越高，且某一單組分催化劑的活性越高，所占比例越大，它對(duì)復(fù)合催化劑的貢獻(xiàn)就越大。添加量相同的K

3、2CO3、(K2CO3+Li2CO3)(1：1)及(Na2CO3+K2CO3+Li2CO3)(1：1：1)中，由于各單組分催化劑的活性溫度差異，使得K2CO3對(duì)煤焦的催化效果最好。三組分催化劑的配比對(duì)煤焦氣化反應(yīng)性幾乎沒(méi)有影響，因此應(yīng)根據(jù)要求及各催化劑的特性選擇合適的催化劑種類(lèi)和配比進(jìn)行復(fù)合。 本文還考察了煤種、氣化溫度、催化劑擔(dān)載量和灰分對(duì)催化氣化反應(yīng)性的影響，研究表明：催化劑對(duì)張明溝煤焦的催化氣化反應(yīng)性最好，說(shuō)明催化劑對(duì)煤階

4、較高的煤種的催化效果要優(yōu)于對(duì)低煤階煤的催化效果；升高溫度有利于碳轉(zhuǎn)化率的提高和煤焦氣化反應(yīng)速率的加快，從而使氣化活性增加；在一定范圍內(nèi)(約10％～20％)，隨著催化劑加入量的增多煤焦的氣化反應(yīng)性增強(qiáng)，若催化劑量進(jìn)一步增加，將使催化劑在煤焦表面沉積過(guò)多，阻礙了氣化介質(zhì)與活性中心的接觸，最終導(dǎo)致氣化反應(yīng)性不再變化甚至降低；原煤焦由于灰分的催化作用使其在低溫段的氣化反應(yīng)性高于脫灰煤焦，但在高溫段脫灰煤焦的氣化反應(yīng)性卻要高于原煤焦；擔(dān)載催化劑時(shí)