过程工程学报 ›› 2022, Vol. 22 ›› Issue (4): 487-498.DOI: 10.12034/j.issn.1009-606X.220416CSTR: 32067.14.jproeng.220416
李珂1, 曾玺2,3*, 王芳2,3, 康国俊1*, 张建岭3, 许光文3,4
Ke LI1, Xi ZENG2,3*, Fang WANG2,3, Guojun KANG1*, Jianling ZHANG3, Guangwen XU3,4
摘要: 为测试生物质半焦中金属氧化物的催化作用,本研究利用热重分析仪比较脱灰半焦(ALC)及负载金属氧化物半焦(ALC-K2O, ALC-Na2O, ALC-CaO, ALC-Fe2O3, ALC-MgO)的气化特性,并进行动力学计算。为提高结果准确性,采用等温和非等温实验方法,并利用分布活化能模型(DAEM)和Flynn-Wall-Ozawa (FWO)等转化率法求算动力学。结果表明,金属氧化物对半焦催化效果有明显差异。等温条件下,其气化活性依次为ALC-K2O>ALC-Na2O>ALC-CaO>ALC-Fe2O3>ALC-MgO>ALC。非等温条件下,相同升温速率下,各半焦的特征汽化温度(初始温度、最大速率下温度、结束温度)由小到大依次为ALC-K2O, ALC-Na2O, ALC-CaO, ALC-Fe2O3, ALC-MgO, ALC,低特征反应温度表明其高反应活性。动力学分析发现,无论是等温还是非等温气化,活化能数据依次为ALC-K2O<ALC-Na2O<ALC-CaO<ALC-Fe2O3<ALC-MgO<ALC,这与气化活性趋势相吻合。对比等温气化,非等温气化的活化能偏大,但随转化率增加变化平稳。