白松木屑半焦与褐煤共气化过程中的协同效应 - whxb.pdfVIP

物理化学学报(Wuli Huaxue Xuebao) 1794 Acta Phys. -Chim. Sin. 2014, 30 (10), 1794-1800 October [Article] doi: 10.3866/PKU.WHXB201408222 白松木屑半焦与褐煤共气化过程中的协同效应 * 杨小芹 刘雪景 刘海雄 岳晓明 曹景沛 周 敏 ( 中国矿业大学化工学院, 江苏徐州221116) 摘要: 对白松木屑在200、300 和400 °C 下马弗炉烘焙预处理制得半焦, 与胜利褐煤进行共气化研究. 傅里叶 变换红外(FTIR)光谱分析表明, 200 和300 °C 制得白松木屑半焦中主要含有―C―O―、―CH 和―OH 三种官 3 能团, 而400 °C 制得白松木屑半焦和褐煤结构相似, 主要含有―C ＝C―、―C ＝O 和―OH 三种官能团, 因此, 随着预处理温度升高, 生物质半焦中的官能团从单键转换成双键. 然后通过热重分析仪和固定床反应器对所制 得的松木屑半焦、褐煤单独气化以及它们的共气化进行比较, 两者的实验结果相吻合. 随着制备松木屑半焦的 温度升高, 生物质半焦单独气化的产气率也不断提高; 200 和400 °C 制得的松木屑半焦与褐煤共气化时具有协 同作用, 而且400 °C 半焦与褐煤共气化的产气率、碳转化率和协同效率均大于200 °C 半焦的; 300 °C 半焦与 褐煤共气化不存在协同作用, 相反, 它们之间存在抑制作用. 结合热重分析和固定床实验, 推断协同气化主要是 热解阶段松木屑半焦中碱金属和氢原子作用的结果. 关键词: 褐煤; 松木屑半焦; 混合气化; 协同效应 中图分类号: O642; O643 Synergy Effect in Co-Gasification of Lignite and Char of Pine Sawdust YANG Xiao-Qin* LIU Xue-Jing LIU Hai-Xiong YUE Xiao-Ming CAO Jing-Pei ZHOU Min (Institute of Chemical Engineering, China University of Mining and Technology, Xuzhou 221116, Jiangsu Province, P. R. China) Abstract: Pine sawdust was torrefied at 200, 300, and 400 °C in a muffle furnace, and used with Shengli lignite for co-gasification. Fourier transform infrared (FTIR) spectroscopy indicated that the pine sawdust torrefied at 200 and 300 °C contained the functional groups C―O―, ―CH , and ―OH, while the pine sawd