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《煤焦CO2氣化反應(yīng)中石灰石催化特性研究》由會員上傳分享,免費在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在教育資源-天天文庫。
1、煤焦CO2氣化反應(yīng)中石灰石催化特性研究陳鴻偉,索新良,韓亮,黃治坤華北電力大學(xué)能源動力與機械工程學(xué)院,河北保定071003摘要:研究了新鮮石灰石以及不同循環(huán)煅燒/碳酸化次數(shù)后石灰石在煙煤煤焦CO2氣化反應(yīng)中的催化特性。實驗分析了不同石灰石添加比例下煤焦的氣化特性,得到添加比例為5%時其催化特性達到最大值,且石灰石催化活性隨氣化溫度的升高而降低;不同熱解溫度下得到的添加2.5%石灰石煤焦氣化特性與氣化溫度密切相關(guān),當(dāng)熱解溫度低于氣化溫度時,其氣化活性基本不受熱解溫度影響;不同循環(huán)煅燒/碳酸化次數(shù)石灰石催化特性在低溫氣化時有所降低,但并不影響其作為
2、煤焦氣化的一種有效的催化劑。關(guān)鍵詞:石灰石;催化氣化;熱解溫度;循環(huán)煅燒/碳酸化反應(yīng)STUDYONCATALYTICPROPERTYOFLIMESTONEDURINGGASIFICATIONOFCOALCHARWITHCO2CHENHongwei,HANLiang,HUANGZhikunSchoolofEnergyPowerandMechanicalEngineering,NorthChinaElectricPowerUniversity,Baoding071003,HebeiProvince,PRCAbstract:Thecatalyticp
3、ropertyoffreshandaftercirculatingCCRs(CalcinationandCarbonationReaction)limestonewasstudiedduringthegasificationreactionofbituminouscoalcharwithcarbondioxide.Gasificationpropertyofcoalcharwithdifferentlimestoneaddingproportionwasexperimentallyanalysed,thecatalyticpropertyofl
4、imestonemaximizedwhentheaddingproportionwas5%,andcatalyticactivitydecreasedwiththeincreasingofgasificationtemperature;Thegasificationactivityofcoalcharwith2.5%limestoneunderdifferentpyrolysistemperaturehadacloserelationshipwithgasificationtemperature,andpyrolysistemperatureh
5、adnoeffectonthegasificationactivitywhenpyrolysistemperaturewaslowerthangasificationtemperature;CatalyticactivityoflimestoneafterCCRshadalittledecreaseunderlowergasificationtemperature,butitcouldstillbeaneffectivecatalystforthecoalchargasification.Keywords:Limestone;Catalytic
6、gasification;Pyrolysistemperature;CCR近年來利用石灰石等鈣基吸收劑循環(huán)煅燒/碳酸化反應(yīng)(CCR)控制燃煤電站CO2排放由于其高效性以及實現(xiàn)代價較低等優(yōu)勢[1]而受到了廣泛的研究,但其對CO2吸收能力隨著CCR次數(shù)的增多而逐漸降低,這不僅會增大石灰石的補給量,增加運行成本,而且大量失活石灰石還會對環(huán)境造成一定的污染[2]。為實現(xiàn)廢棄物的再利用、節(jié)約能源、減輕環(huán)境壓力,需要一種有效的途徑實現(xiàn)CCR后石灰石的再利用。CaO是石灰石等鈣基吸收劑的有效成分,而Ca作為催化劑在煤催化氣化中的應(yīng)用已有大量研究[3-5]且催
7、化效果明顯,因此利用CCR后失活石灰石作為煤氣化反應(yīng)催化劑可以作為一種廢棄物再利用的有效方法。本文以新鮮石灰石以及多次CCR后石灰石為催化劑,實驗研究了其在煤焦氣化過程中的催化特性,分析了添加比例以及熱解溫度對煤焦催化氣化的影響,為工業(yè)規(guī)模實現(xiàn)失活鈣基吸收劑的再利用奠定了一定的基礎(chǔ)。1實驗方法1.1實驗樣品實驗所用原煤為篩分后粒徑小于70μm的山西大同煙煤,其工業(yè)分析和元素分析如表1。表1煤質(zhì)分析數(shù)據(jù)樣品工業(yè)分析%元素分析%大同煙煤Mad7.14Aad25.00Vad25.85FCad42.01Qad,gr(kJ/kg)20958Car52.3
8、Har3.8Oar13.6Nar1.1Sar0.7石灰石為保定熱電廠脫硫所用,篩分后選取粒徑小于55μm樣品,其成分分析如表2。石灰石樣品在850℃N