碱/碱土金属对煤热解半焦燃烧特性的影响

2021年第04期

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郑洪岩，黄有航，曾浩，等.碱/碱土金属对煤热解半焦燃烧特性的影响［J］.洁净煤技术，[JP]2021,27(4):62-67. ZHENG Hongyan,HUANG Youhang,ZENG Hao,et al.Effects of alkali and alkaline metal on combustion characteristics of coal pyrolysis semi-coke［J］.Clean Coal Technology，2021,27(4):62-67.

作者：

郑洪岩

黄有航

曾浩

赵消旭

冯智皓

侯冉冉

白宗庆

单位：

太原工业学院化学与化工系；中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室

摘要：

低温热解提油-半焦燃烧可以实现低阶煤的梯级高效利用，是目前低阶煤高效利用的研究热点。由于热解半焦挥发分低，导致其燃点高、难燃尽，而添加助燃剂是改善低挥发分煤热解半焦燃烧特性的有效途径。采用热重法研究了碱金属（K2CO3）和碱土金属（CaCO3）添加剂对半焦燃烧特性的影响，并利用Kissinger-Akahira-Sunose （KAS）模型对不同条件下的燃烧活化能进行研究。结果表明，半焦着火温度高、燃烧性能差，半焦中碱性矿物质对其燃烧性能有一定催化作用；CaCO3的添加对半焦燃烧特征参数的影响不大，说明其对半焦燃烧性能的促进作用不明显；与碱土金属CaCO3不同，添加碱金属K2CO3能显著降低煤热解半焦的燃点、最大燃烧峰温及燃烧指数；同时随着K2CO3添加比例的增加，半焦表观燃烧活化能显著降低，说明其能明显促进半焦的燃烧反应性；在本研究试验条件下，添加2% K2CO3对改善半焦燃烧性能效果最好，同时采用浸渍法添加K2CO3的分散效果更好，因此相比机械混合方式，浸渍法添加K2CO3更能改善半焦的燃烧特性。