以碱金属盐(KNO3)、碱土金属盐(Ca(NO3)2)以及过度金属盐(Fe(NO3)3)为典型的催化剂,研究了我国典型高阶煤——奉节煤的催化气化行为。催化剂与煤样通过浸渍方法混合,而后在1 000℃进行热解制焦,然后对所得焦样采用热重分析仪进行非等温CO2气化,并采用收缩核模型对气化机理进行了探讨。研究发现:奉节无烟煤焦本身很难气化,最大气化速率出现在1 100℃,然而随着催化剂的加入,其气化温度显著降低(100℃左右),最大气化速率明显增大,催化作用随催化剂添加量的增加而加强,KNO3的低温催化作用较强,而Ca(NO3)2和Fe(NO3)3在高温下有较强的催化作用;煤焦的催化气化过程分为过渡区和动力区,且随着催化剂的加入,动力区的起始温度大幅度降低;催化系数不仅与温度有密切的关系,与煤种类型以及催化剂的添加量都有着紧密的联系。

国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2010CB227003)；国家自然科学基金资助项目(51021065,50876036)；