碳酸鈣形貌對熱解桉木半焦反應性影響的研究

史劉賓,梁月彩,宋葉葉,童張法,2,李立碩,2

(1.廣西大學 化學化工學院,廣西 南寧530004;2.廣西石油資源加工與過程強化重點實驗室,廣西 南寧530004)

1 前 言

生物質能具有來源豐富、燃燒釋放能量大和可再生等優點，可以通過熱化學轉化生成生物乙醇、生物柴油、生物天然氣等形態的能源，緩解化石資源日益短缺的狀況，具有極大的應用前景[1-3]。生物質通過熱裂解可獲得熱解半焦炭，由于其具有比表面積大、多孔性、高導電性等特點，具有廣泛的潛在用途，近年來成為研究的熱點[4-6]。

熱解半焦可進一步氣化制備應用廣泛的合成氣，后者是合成許多基本有機化工產品的原料。然而半焦氣化過程是一個緩慢的過程，因而提高半焦氣化反應性就成為研究的焦點[7-9]。對于生物半焦反應性的研究，學者大多借鑒煤半焦反應性研究方法，采用熱重分析法對不同生物質制備生物炭燃燒特性與反應性進行研究。馮冬冬等[10]對酸洗后的生物質進行堿金屬/堿土金屬元素(alkali and alkaline earth metal species,AAEM)不同形態定向負載，研究其對生物半焦反應活性的影響，發現了在800℃時熱解制備半焦中，鹽酸溶態AAEM元素(主要以Ca 為主)對生物質快速熱解半焦反應活性的影響最大。生物質熱解過程中堿金屬或堿土金屬起明顯的催化作用[11-12]，并可提高半焦的反應性[13-14]。鈣屬于堿土金屬，熱解過程中鈣也起著催化作用[15]。王凱迪等[16]利用熱重分析，非等溫燃燒方法分別對3種生物質半焦的燃燒特性參數進行試驗研究，分析不同半焦配比下混合樣品的著火溫度、最大燃燒速率溫度和最大燃燒速率等燃燒特征參數，3種生物質半焦的燃燒性能均優于無煙煤。……