伊宁长焰煤半焦催化气化的研究

采用K2CO3、Na2CO3、KOH和CaO为催化剂,CO2为气化剂,使用热重分析仪研究了伊宁长焰煤半焦的催化气化。结果表明：(1)添加10%K2CO3使气化时间缩短了9.2min,相应的气化温度降低了184℃;(2)Na2CO3的最佳添加量为5%;(3)这几种催化剂的催化活性大小顺序依次为K2CO3〉KOH〉Na2CO3〉CaO。

第4 0卷

第 7期

化

工

技

术

与

开

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Vo .0 No7 1 4 .

2 1年 7月 01

T c n l g& De e o me t fC e c lI d sr e h oo y v lp n h mi a n u t o y

J 1 01 u. 2 1

伊宁长焰煤半焦催化气化的研究赵红涛，武建军， 伟， 坤肖曹(中国矿业大学化工学院，江苏徐州 2 1 1 ) 2 l6 摘要：采用 K C,N 2O、 H和 C O为催化剂， O为气化剂，用热重分析仪研究了伊宁长焰煤半 O、 a,KO C a C使

焦的催化气化。结果表明： 1 ( )添加 1% K C 3 0: O使气化时间缩短了 92 n,相应的气化温度降低了 14C; . mi 8￣ ( )Na O的最佳添加量为 5 2￣, C%;( ) 3这几种催化剂的催化活性大小顺序依次为 K C 3KO> a O> a z O> H N 2 C O。 C关键词：半焦；化气化；重分析煤催热

中图分类号 .Q54 T 4

文献标识码： A

文章编号：6 1 952 1 )703 .3 17. 0 (0 0 . 30 9 1 0

煤炭气化是指利用煤或半焦与气化剂进行

埚。以 2℃ n的升温速率从室温加热到 0 mi 1O￣然后再恒温 3ri。 I0C, 0 n a1 3反应性评价 .

多相反应产生碳的氧化物、、氢甲烷的过程…。常用的气化剂有 O、 、 O和 H。 H 0 C 近年来，全球因 为化石燃料的直接燃烧排放出大量的 C O,造成严重的温室效应。如果将这些 C O捕集下来作为气化剂用于煤或半焦的气化，可以减少环境污既染，可以实现碳资源循环利用。因此，究煤或又研

本文中采用碳转化率达到 5%时所需要的 0 时间和最大气化反应速率。价添加不同催化剂评的伊宁长焰煤半焦的反应性。定义为实验样品初始质量，为 t应时 余反

半焦的 C: O气化反应特性意义十分重大。此外， 通过添加催化剂可以促进煤或半焦的洁净、高效气化利用。本文研究中，催化剂添加到半焦样将品中，重考察了重要碱金属和碱土金属对伊宁着长焰煤半焦 C 化气化的效果。 O催

刻剩余样品的质量占样品初始质量的百分数，置为t反应时刻半焦

的碳转化率，为气化反应结 渣束时残渣质量占样品初始质量的百分数。 则半焦的碳转化率公式如下：X=m r,, - x一 em -m3￣ f

() 1

1实验 1 1样品 .

即：

X=龟 t l。渣

() 2

将热重分析 T G数据按照 ( )转化为半焦 2式的碳转化率。

新疆伊宁长焰煤及其半焦的工业分析见表 1。

表1长煤半工分 焰和焦的业析

w% 2结果与讨论/ 2 1 KC 化半焦气化的热重分析 . O催

从图 1以看出随着 KC 加量的增加，可 O添 煤焦基碳转化率曲线斜率增大。KC O的添加量1 2实验步骤 .

将一定量长焰煤半焦和分析纯催化剂混合并搅拌均匀，密封装人干燥器等待测定。在 S A T一

为0 1 5%、%、%和 1% O所对应的 5% 0基碳转化率的 时间分别为 4 . i、48 i、0 m n和3 . i。 8 mn4. n4. i 4 m 5 9 m n 2添加 1% KC 使煤焦气化时间缩短 92 n 0 O可 .mi,

49 0 C型热重分析仪上， C:以 O为气化剂，体流气量为 10 0 mL n mi~,称取样品 1 5mg放入 Al 3 2坩 O

相应的气化温度降低了 14C 8￣,这表明 KC 2O催化作用效果很显著。

从图 2可以看出，随着 KC zO添加量的增加，

作者简介：红涛 (9 6)男，西宝鸡人，士研究生，究方向为洁净煤技术，讯地址：苏省徐州市中国矿业大学南湖校赵 18 .,陕硕研通江区化工学院 A 0,编：2 16 T 1 12 5 3 8 5 Em iades8ah n za 8 6 . m 45邮 2 1 l,e: 32 2 0 7;— ald rs:toogho@13 o t收稿日期：0 10 .5 2 1 -4 2

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