燃煤耦合生物质在CO₂气氛下共气化产气特性及动力学研究

摘要

采用可控气氛管式炉研究煤与生物质在CO₂气氛下气化过程中的产气规律及反应动力学特性.研究发现，煤与生物质在N₂气氛下热解分为3个阶段：脱水（30～210℃）、急剧热解（210～400℃）和缓慢热解（400～1 000℃）；在CO₂气氛下气化分为4个阶段：脱水（30～210℃）、挥发分释放（210～400℃）、缓慢失重（400～660℃）和Boudouard反应（660～1 000℃）；CO₂气氛下气化转化率约85%，高于N₂气氛下的53%;CO₂气氛下的气化反应较N₂气氛下所需活化能更高，但反应速率较快；煤与生物质在CO₂气氛下气化产生的气体主要包括CO,CO₂,CH₄和H₂;800℃时CO气体再次生成，说明高温下CO₂作为氧化剂与碳发生Boudouard反应；CO₂抑制CH₄,H₂和C_mH_n这些含氢高热值气体的生成.

关键词

CO₂气氛 / 煤 / 生物质 / 气化特性 / 反应动力学