CaSO4与气固产物的竞争反应对煤热解特性的影响附视频

作者

沈天褀吕仲彬郭悦陆海洋
摘要

基于灰热载体的热解过程中，煤灰对热解特性的影响与其所含的CaSO4密切相关，但由于CaSO4与还原气和半焦之间存在复杂的竞争反应，导致CaSO4对热解的影响规律和作用机制尚不明确。在固定床反应器中考察了500 ℃～850 ℃条件下CaSO4对煤热解特性的影响规律，同时开展了CaSO4-模拟热解气的气-固反应实验和CaSO4-半焦的固-固反应实验，用于探究CaSO4与还原气和半焦之间的竞争反应。结果表明：CaSO4在低温时对H2收率无显著影响，但850 ℃时添加CaSO4导致H2收率由1.11% 降到0.96%，模拟热解气与CaSO4的气-固反应验证了2H2+CaSO4→CaS+2H2O是H2收率降低的主要原因。高于700 ℃时，CaSO4显著增加了CO和CO2的收率，如850 ℃时CO和CO2收率由分别由原煤的11.57%和15.2%增加到添加CaSO4的31.60%和20.3%，CaSO4与半焦的固-固反应证实了2C+CaSO4→CaS+2CO2和4C+CaSO4→CaS+4CO是CO、CO2收率增加的主要原因。结合热解过程中CaSO4的分解率及质量衡算，固-固反应导致CaSO4的分解量约占总分解量的91.95%，表明相较于CaSO4与还原气的气-固反应，热解过程中CaSO4的分解主要归因于与CaSO4与半焦的固-固反应，是CO和CO2的变化量远高于H2的本质原因。
关键词

煤热解 CaSO4 气-固反应固-固反应竞争反应
文章目录

0 引言
1 实验部分
1.1 实验原料
1.2 实验装置和方法
1.2.1 CaSO_(4)对热阶段特性影响实验
1.2.2 CaSO_(4)与模拟热解气的气-固反应特性实验
1.2.3 CaSO_(4)与半焦的固-固反应特性
2 结果与讨论
2.1 CaSO_(4)对热解特性的影响
2.2 CaSO_(4)与气固产物的竞争反应对煤热解特性影响的机理解析
2.2.1 CaSO_(4)与模拟热解气的气-固反应特性
2.2.2 CaSO_(4)与半焦的固-固反应特性
2.2.3 CaSO_(4)与半焦和热解气氛竞争反应分析
3 结论
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