生物质和煤共热解特性及催化剂对热解的影响

doi:10.3969/j.issn.1673-5854.2018.05.006

生物质化学工程 ›› 2018, Vol. 52 ›› Issue (5): 31-36.doi: 10.3969/j.issn.1673-5854.2018.05.006

生物质和煤共热解特性及催化剂对热解的影响

亚力昆江·吐尔逊¹, 别尔德汗·瓦提汗¹, 迪丽努尔·塔力甫¹, 阿布力克木·阿布力孜¹, 徐绍平²

1. 新疆大学化学化工学院煤炭洁净转化与化工过程自治区重点实验室, 新疆乌鲁木齐 830046;
2. 大连理工大学化工与环境生命学部精细化工国家重点实验室, 辽宁大连 116024

收稿日期:2017-06-23 出版日期:2018-09-30 发布日期:2018-10-15
作者简介:亚力昆江·吐尔逊(1984-),男,维吾尔族,新疆哈密人,讲师,博士,主要从事生物质和煤热化学转化方面的研究;E-mail:yalkunjan54@aliyun.com。
基金资助:
新疆维吾尔族自治区高校科研计划项目（XJEDU2016S029）；新疆大学博士毕业生科研启动基金（BS160225）

Co-pyrolysis Characteristics of Biomass and Coal and Influence of Catalyst on Pyrolysis

YALKUNJAN Tursun¹, BIEERDEHAN Watihan¹, DILINUER Talifu¹, ABULIKEMU Abulizi¹, XU Shaoping²

1. Key Laboratory of Coal Clean Conversion & Chemical Engineering Process(Xinjiang Uyghur Autonomous Region), College of Chemistry and Chemical Engineering, Xinjiang University, Urumqi 830046, China;
2. State Key Laboratory of Fine Chemicals, Faculty of Chemical, Environmental and Biological Science and Technology, Dalian University of Technology, Dalian 116024, China

Received:2017-06-23 Online:2018-09-30 Published:2018-10-15

摘要/Abstract

摘要： 为研究生物质和煤程序升温共热解特性及相互作用，利用热天平和管式炉反应器对白松木屑和五彩湾烟煤的共热解特性及催化剂对生物质和煤共热解的影响进行了研究，并考察了共热解半焦的孔结构特性。结果表明：不同比例的生物质和煤在共热解过程中，两者基本保持了各自的热解特性，由于生物质和煤的主要热解阶段温度相差较大，共热解过程中没有发生明显的协同作用。生物质和煤共热解半焦产率实验值大于计算值，当生物质质量分数从75%减少至25%时，半焦产率实验值与计算值之间的差值从0.81个百分点增加到1.07个百分点。橄榄石和载镍橄榄石（NiO/olivine）的添加促进了共热解反应发生的深度。载镍橄榄石催化剂添加（原料和催化剂质量比1：1）的条件下，共热解碳转化率提高了0.5%~5.1%，随着混合物中生物质比例的增加，催化剂的催化效果更加明显。

关键词: 生物质和煤共热解, 橄榄石, 半焦, 催化剂, 协同作用

Abstract: Co-pyrolysis characteristics of pine sawdust and Wucaiwan coal were studied with thermogravimetric analyzer and fixed bed. The effects of catalyst on co-pyrolysis of biomass and coal and the pore structure characteristics of co-pyrolysis char were investigated. The results showed that the pyrolysis characteristics of individual biomass and coal during co-pyrolysis were maintained and there was no synergetic effect in the co-pyrolysis due to different pyrolysis temperature region of the individual biomass and coal. Experimental yields of co-pyrolysis char was higher than the calculated values. The difference between the experimental char yield and the calculated value increased from 0.81 percentage points to 1.07 percentage points with reducing the biomass mass ratio from 75% to 25%. The addition of olivine and olivine supported nickel catalyst(NiO/olivine) promoted the co-pyrolysis reaction. Under the condition of NiO/olivine catalyst addition(the mass ratio of raw material and catalyst 1:1), the co-pyrolysis carbon conversion rate increased by 0.5% to 5.1%. The catalytic activity increased with the increase of biomass ratio in the blend.

Key words: co-pyrolysis of biomass and coal, olivine, char, catalyst, synergetic effect

中图分类号:

TQ35
TS229

亚力昆江·吐尔逊, 别尔德汗·瓦提汗, 迪丽努尔·塔力甫, 阿布力克木·阿布力孜, 徐绍平. 生物质和煤共热解特性及催化剂对热解的影响[J]. 生物质化学工程, 2018, 52(5): 31-36.

YALKUNJAN Tursun, BIEERDEHAN Watihan, DILINUER Talifu, ABULIKEMU Abulizi, XU Shaoping. Co-pyrolysis Characteristics of Biomass and Coal and Influence of Catalyst on Pyrolysis[J]. bce, 2018, 52(5): 31-36.

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生物质和煤共热解特性及催化剂对热解的影响

Co-pyrolysis Characteristics of Biomass and Coal and Influence of Catalyst on Pyrolysis

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