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水蒸汽和氢气气氛下褐煤固定床催化气化实验研究

战书鹏  
【摘要】:利用加压固定床反应器考察了褐煤水蒸汽催化气化和加氢催化气化的反应特性,实验发现碱金属K对水蒸汽气化和加氢气化均表现出很高的催化活性,K催化呼和浩特褐煤加氢气化反应可使碳转化率在55分钟内达到90%以上,产品气中甲烷含量约为90%。 实验考察了温度、压力以及催化剂对水蒸汽气化反应的影响。研究结果表明:升高温度可以提高碳转化率和产品气中CO的含量;提高压力则使气化反应活性降低;KOH的饱和添加量约为10%;各类金属催化水蒸汽气化活性的高低依次为KNa原煤Ca.Ni、Fe。气化动力学研究结果表明,KOH使反应表观活化能降低89 kJ·mol-1。 加氢气化实验结果表明:K2CO3存在时气化反应的适宜条件为800℃和2MPa;K2CO3的饱和添加量约为15%;各类金属的催化活性高低依次为KNaNiCa;与原煤气化相比K可使气化温度降低150℃以上。气化动力学研究结果表明,K和Na分别使表观活化能降低46kJ.mol-1和29kJ.mol-1。


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