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温度和催化剂对木屑炭二氧化碳气化的影响

《生物质化学工程》2014年3期
2014-06-09
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王燕杰,应浩,余维金,孙康

(中国林业科学研究院 林产化学工业研究所;生物质化学利用国家实验室;国家林业局 林产化学工程重点开放性实验室;江苏省 生物质能源与材料重点实验室,江苏 南京 210042)

  摘 要:通过热重分析仪和管式反应炉研究了温度和催化剂对木屑炭二氧化碳气化的影响。结果表明,提高反应温度有利于加快气化反应速率,增加CO产率及产气热值,同时有助于降低CO2及固体剩余物的含量,温度从850 ℃升至 1000 ℃,燃气中CO含量从28.86%增加到54.45%,热值从4.50 MJ/m3增加到7.95 MJ/m3,而CO2含量从64.34%减少到36.54%;2 g木屑炭气化后,固体产物从1.32 g减少到0.79 g。研究发现,催化剂CaCO3 和K2CO3对木屑炭二氧化碳气化有促进作用,其作用效果与升温相同,K2CO3对气化反应的促进作用明显强于CaCO3。利用混合反应模型对添加催化剂前后的木屑炭二氧化碳气化动力学进行了研究,发现该模型适用于木屑炭二氧化碳气化反应,而且催化剂的添加有利于降低反应活化能和指前因子,木屑炭、添加CaCO3的木屑炭和添加K2CO3的木屑炭的活化能分别是94.509、81.740和50.271 kJ/mol;指前因子分别是1208.428、428.825和19.965 min-1。

  关键词:木屑炭;二氧化碳气化;温度;催化剂;动力学

  中图分类号:TQ35 文献标识码:A 文章编号:1673-5854(2014)03-0011-08


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