燃料化学学报
燃料化學學報
연료화학학보
JOURNAL OF FUEL CHEMISTRY AND TECHNOLOGY
2014年
9期
1047-1052
,共6页
樊利霞%李克忠%张荣%毕继诚
樊利霞%李剋忠%張榮%畢繼誠
번리하%리극충%장영%필계성
甲烷化%碳酸钾%煤焦%部分气化
甲烷化%碳痠鉀%煤焦%部分氣化
갑완화%탄산갑%매초%부분기화
methanation%potassium carbonate%pyrolysis char%partially gasif ed char
在加压固定床反应器中,考察了负载碳酸钾的府谷煤热解半焦和不同气化率的部分气化半焦对 CO甲烷化反应的催化性能。结果表明,原煤热解半焦和脱灰煤热解半焦的甲烷化活性都很低,而负载10%(质量分数)碳酸钾的热解半焦甲烷化活性明显提高,甲烷收率可达30%。负载碳酸钾的热解半焦水蒸气气化反应速率与碳气化率呈“火山”型关系曲线,在碳气化率为22%时达到极大值。在气化反应速率较高时得到的部分气化半焦上,甲烷化反应速率较低。利用红外光谱对半焦官能团进行分析,发现在热解过程中,碳酸钾和煤发生反应形成C-O-K复合物,在1100 cm-1附近出现特征振动峰,该峰的强度与碳气化反应速率成正比。不同气化率半焦经过甲烷化反应后,红外光谱谱图中C-O-K峰强度不同程度增大。
在加壓固定床反應器中,攷察瞭負載碳痠鉀的府穀煤熱解半焦和不同氣化率的部分氣化半焦對 CO甲烷化反應的催化性能。結果錶明,原煤熱解半焦和脫灰煤熱解半焦的甲烷化活性都很低,而負載10%(質量分數)碳痠鉀的熱解半焦甲烷化活性明顯提高,甲烷收率可達30%。負載碳痠鉀的熱解半焦水蒸氣氣化反應速率與碳氣化率呈“火山”型關繫麯線,在碳氣化率為22%時達到極大值。在氣化反應速率較高時得到的部分氣化半焦上,甲烷化反應速率較低。利用紅外光譜對半焦官能糰進行分析,髮現在熱解過程中,碳痠鉀和煤髮生反應形成C-O-K複閤物,在1100 cm-1附近齣現特徵振動峰,該峰的彊度與碳氣化反應速率成正比。不同氣化率半焦經過甲烷化反應後,紅外光譜譜圖中C-O-K峰彊度不同程度增大。
재가압고정상반응기중,고찰료부재탄산갑적부곡매열해반초화불동기화솔적부분기화반초대 CO갑완화반응적최화성능。결과표명,원매열해반초화탈회매열해반초적갑완화활성도흔저,이부재10%(질량분수)탄산갑적열해반초갑완화활성명현제고,갑완수솔가체30%。부재탄산갑적열해반초수증기기화반응속솔여탄기화솔정“화산”형관계곡선,재탄기화솔위22%시체도겁대치。재기화반응속솔교고시득도적부분기화반초상,갑완화반응속솔교저。이용홍외광보대반초관능단진행분석,발현재열해과정중,탄산갑화매발생반응형성C-O-K복합물,재1100 cm-1부근출현특정진동봉,해봉적강도여탄기화반응속솔성정비。불동기화솔반초경과갑완화반응후,홍외광보보도중C-O-K봉강도불동정도증대。
The catalytic performance of coal char loadde with potassium carbonate on the CO me thanation r eaction was investigated in a pressurized fixed bed reactor.The rse ults hs ow that the catalytic activ ities of raw coal pyrolysis char and demineralized coal pyrolysis char are very low, whiel with lao ding 10% potassium carbonate, the catalytic activity of chars increases obviously and the yield of methane reaches to 30%.The gasification rate changes with the progress of carbon conversion and has a maximum value at a carbon conversion around 22%.The analysis by FT-IR indicates that the interaction of potassium carbonate with coal can form C-O-K complexes during pyrolysis at 700℃, with an infrared band around 1 100 cm-1 .The intensity of this band is found to be proportional to the steam gasification rate of the carbon.After reaction in CO-H2 mixture gas at 700℃for 180 min, the intensity of C-O-K vibration increases more or less.