CaO催化煤焦CO_2气化反应研究.pdf

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1、第39卷第2期华北电力大学学报V01．39．NO．22012年3月JournalofNoAhChinaElectricPowerUniversityMar．，2012CaO催化煤焦CO2气化反应研究陈鸿伟，赵振虎，韩亮，梁占伟(华北电力大学能源动力与机械工程学院，河北保定071003)摘要：以分析纯CaO为催化荆，利用固定床实验研究了烟煤煤焦等温CO催化气化反应特性，分析了添加方式和添加比例对煤焦催化气化影响。研究表明：机械混合添加CaO对煤焦气化影响不大；去离子水浸渍添加时，去离子水对煤焦气化特性影响与温度有关，温度越高，

2、去离子水浸渍后煤焦气化特性与原煤煤焦之间差别越不明显；不同温度下煤焦催化气化CaO装载饱和度均为5％，且气化反应活性随温度的升高和催化剂添加比例的增加而增大。通过比对常用反应动力学机理函数相关系数大小确定煤焦催化气化反应符合n=2的三维扩散方程，并计算得到气化反应活化能、指前因子和反应速率常数等动力学参数。关键词：CaO；催化气化；烟煤煤焦；反应动力学中图分类号：TQ514文献标识码：A文章编号：1007—2691(2012)02—0093—04StudyongasificationofcoalcharwithCO2cata

3、lysedbyCaOCHENHong—wei，ZHAOZhen-hu，HANLiang，LIANGZhan—wei(SchoolofEnergyPowerandMechanicalEngineering，NoAhChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：IsothermalgasificationofabituminouscoalcharwithCO2eatalysedbyanalyticallypurecalciumoxidewasstudiedon

4、afixedbedreactor，andtheefectofaddingmethodandcatalystproportiononthecatalyticgasificationwereanalysed．Addingofcalciumoxidebymeansofmechanicalmixinghasnosignificantefectonthegasificationofcoalchar．Efectofdeionizedwaterongasificationisrelatedtogasificationtemperature

5、，andthedifferencebetweenrawcoalcharanddeionizedwaterimpregnatedcharbecomeinconspicuouswiththeincreaseoftemperature．Acatalystloadingsaturationlevelof5％isgotintheaddingmannerofimpregnation．andthereactivityofcoalcharincreaseswiththein—creaseoftemperatureandcatalystloa

6、dingproportion．Janderequationofn=2isdeterminedtobethekineticequationviacomparisonofthecorrelationcoeficients；thereactionactivationenergyandthepre—exponentialfactorsandreactionrateconstantarecalculated．Keywords：calciumoxide；catalyticgasification；bituminouscoalchar；r

7、eactionkinetics而严重衰减，不仅会增大石灰石的补给量，而且0引言大量失活石灰石还会对环境造成一定的污染。另一方面，钙作为催化剂在煤催化气化中的石灰石等钙基吸收剂价格低廉、分布广泛，应用已有大量研究且催化效果明显，但大部近年来利用其循环煅烧／碳酸化反应(CCR)技分研究只针对Ca的酸式盐，这无疑增大了生产术对co：，尤其是燃煤电站co：能够进行吸收和成本。如果新鲜石灰石以及CCR后失活石灰石控制由于实现代价较低等优势⋯受到广泛的重能够作为煤气化过程中催化剂来源，不仅会降低视，但吸收剂对co：吸收能力随循环次数的增

8、加催化剂成本，还能实现废弃物的再利用，减小对环境造成的压力。石灰石等钙基吸收剂成分复杂，其主要成分收稿日期：2011—07—15为CaO，为定性探讨石灰石等钙基吸收剂作为煤华北电力大学学报气化催化剂的可能性，本文以分析纯CaO为催化剂，研究了催化剂添加方式和添加比例对烟煤煤焦气化反应特性的