高溫?zé)煔庵忻航箽饣袨?/h1>
2020-01-15 08:29:44宋偉明周建安王寶李數(shù)楊健
化工進(jìn)展
2020年1期
關(guān)鍵詞：實(shí)驗(yàn)
宋偉明，周建安，王寶，李數(shù)，楊健
（1 武漢科技大學(xué)鋼鐵冶金及資源利用省部共建教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖北武漢430081；2 武漢科技大學(xué)湖北省冶金二次資源工程技術(shù)研究中心，湖北武漢430081）
中國(guó)作為世界上最大的煤炭生產(chǎn)國(guó)和消費(fèi)國(guó)之一[1]。煤炭所帶來(lái)的資源與環(huán)境問(wèn)題已經(jīng)成了國(guó)民經(jīng)濟(jì)高速、健康發(fā)展的制約因素，并對(duì)能源、經(jīng)濟(jì)、環(huán)境的協(xié)調(diào)發(fā)展構(gòu)成了嚴(yán)重威脅[2-3]。因此，開發(fā)煤炭的高效清潔利用技術(shù)迫在眉睫。煤氣化技術(shù)作為一種高效清潔技術(shù)，能夠促進(jìn)煤炭資源綜合利用，并能減少CO2排放量，提高氣體的品質(zhì)[4]。目前，以煤炭為燃料的發(fā)電企業(yè)、電池企業(yè)、鋼鐵企業(yè)、化工企業(yè)等行業(yè)會(huì)產(chǎn)生高CO、CO2、N2含量的高溫?zé)煔鈁5-6]。若直接排放到空氣中不僅污染環(huán)境，同時(shí)也會(huì)造成資源的浪費(fèi)。
如果以高溫?zé)煔庾鳛闅饣瘎﹣?lái)氣化煤焦，不僅可以減少CO2排放，還可以制備高品質(zhì)可燃?xì)怏w，降低能耗。氣化得到的H2和CO一部分可作為化工原料，另一部分可作為燃料來(lái)發(fā)電。
為實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程，需要對(duì)煤與高溫?zé)煔獾膶?shí)際過(guò)程進(jìn)行相關(guān)研究。煤氣化反應(yīng)過(guò)程研究多采用CO2、H2O 作 為 氣 化 劑[7]。Kim 等[8]在 自 制 的 固 定 床反應(yīng)器上進(jìn)行了煤焦的CO2氣化反應(yīng)，并對(duì)氣體分析，研究了煤階對(duì)氣化反應(yīng)的影響，建立了相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型。Fermoso 等[9]在反應(yīng)溫度為850～1050℃，實(shí)驗(yàn)升溫速率為50℃/min，熱重分析儀上研究了煤焦的水蒸氣氣化特性。Ewerson 等[10]利用熱重分析儀，對(duì)南非煤焦與水蒸氣及CO2共氣化反應(yīng)進(jìn)行了相關(guān)研究，表明煤焦與水蒸氣和煤焦與CO2氣化反應(yīng)分別發(fā)生在不同的活性位上，共氣化反應(yīng)速率為單一氣氛下反應(yīng)速率的加和。……
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如果以高溫?zé)煔庾鳛闅饣瘎﹣?lái)氣化煤焦，不僅可以減少CO2排放，還可以制備高品質(zhì)可燃?xì)怏w，降低能耗。氣化得到的H2和CO一部分可作為化工原料，另一部分可作為燃料來(lái)發(fā)電。
為實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程，需要對(duì)煤與高溫?zé)煔獾膶?shí)際過(guò)程進(jìn)行相關(guān)研究。煤氣化反應(yīng)過(guò)程研究多采用CO2、H2O 作 為 氣 化 劑[7]。Kim 等[8]在 自 制 的 固 定 床反應(yīng)器上進(jìn)行了煤焦的CO2氣化反應(yīng)，并對(duì)氣體分析，研究了煤階對(duì)氣化反應(yīng)的影響，建立了相應(yīng)的動(dòng)力學(xué)模型。Fermoso 等[9]在反應(yīng)溫度為850～1050℃，實(shí)驗(yàn)升溫速率為50℃/min，熱重分析儀上研究了煤焦的水蒸氣氣化特性。Ewerson 等[10]利用熱重分析儀，對(duì)南非煤焦與水蒸氣及CO2共氣化反應(yīng)進(jìn)行了相關(guān)研究，表明煤焦與水蒸氣和煤焦與CO2氣化反應(yīng)分別發(fā)生在不同的活性位上，共氣化反應(yīng)速率為單一氣氛下反應(yīng)速率的加和。……
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