鉀及其化學(xué)形態(tài)對(duì)煙桿生物質(zhì)熱解特性的影響.pdf

1、為緩解日益嚴(yán)重的能源短缺和環(huán)境破壞問題，生物質(zhì)能作為一種儲(chǔ)存量巨大，可再生的清潔能源被人類社會(huì)廣泛關(guān)注。在生物質(zhì)的利用中，熱解是一種非常重要的熱化學(xué)處理方式。鉀等金屬元素在生物質(zhì)內(nèi)有著豐富的含量，對(duì)生物質(zhì)的熱解過程有著重要的影響。不同賦存形態(tài)的金屬元素對(duì)熱解過程的影響有著顯著的差別，有必要對(duì)其進(jìn)行深入的研究。
　　本文選取煙桿生物質(zhì)作為實(shí)驗(yàn)對(duì)象，在水平管式爐上對(duì)煙桿原樣、洗樣、添加樣進(jìn)行了慢速熱解實(shí)驗(yàn)，對(duì)三態(tài)產(chǎn)物生成特性進(jìn)行了全面

2、的對(duì)比和分析，考察了不同賦存形態(tài)的鉀元素對(duì)熱解過程的影響。
　　首先用去離子水、乙酸銨溶液和鹽酸溶液對(duì)煙桿原樣進(jìn)行逐步提取，水洗過程可以洗掉煙桿內(nèi)部大部分的金屬元素，煙桿生物質(zhì)中鉀等金屬元素主要以水溶態(tài)和離子交換態(tài)形式存在。隨著樣品內(nèi)鉀等金屬元素的減少，熱解焦炭的產(chǎn)量逐漸減少，熱解TG曲線均向高溫段偏移。鉀等金屬元素的存在，對(duì)熱解過程三態(tài)產(chǎn)物的組成有著重要的影響。這些金屬離子能夠促進(jìn)焦炭的生成，催化焦油發(fā)生二次裂解，增加小分子氣體

3、的產(chǎn)率。
　　為了進(jìn)一步考察水溶態(tài)和離子交換態(tài)鉀對(duì)生物質(zhì)慢速熱解特性的影響，分別向煙桿酸洗樣中添加KCl和CH3COOK兩種不同形態(tài)的鉀鹽。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：兩種賦存形態(tài)的鉀都能夠降低煙桿樣品的熱解活化能，極大的促進(jìn)慢速熱解過程焦炭的生成；熱解氣產(chǎn)率明顯增加，氣體釋放溫度有所提前；熱解油中輕質(zhì)成分有所減少，組成成分變化明顯；熱解焦表面光滑密實(shí)，相比酸洗樣焦炭疏松多孔的特征區(qū)別明顯。煙桿生物質(zhì)中不同形態(tài)的鉀對(duì)慢速熱解過程具有催化作用，而