氧气对褐煤水蒸气气化半焦的活化及机理

作者：申恬; 王永刚^*; 林雄超; 张海永; 许德平

来源：燃料化学学报, 2018, 46(11): 1288-1297.

• 褐煤气化
• 半焦结构
• 半焦反应性
• 拉曼光谱
• 流化床-固定床

以胜利褐煤为原料,利用一段流化床/固定床石英反应器,进行N2/O2/H2O/H2O+O2气氛的褐煤热解/气化实验。采用BET、Raman、FT-IR、微波消解ICP-AES、TGA等技术表征半焦。研究氧气添加对气化反应以及半焦结构和反应性的影响,解析了氧气对气化半焦的活化机理。结果表明,氧气添加可以改变半焦结构,活化半焦,从而促进转化率、H2产率和CO2产率的提高。氧气对气化半焦的活化作用主要包括两个方面,一是芳核与氧气发生氧化分解反应,破坏了芳环大π键,形成了新的官能团,从而促进了反应(C+H2O→H2+CO)的发生;二是随反应的进行,芳香大环(≥6)结构解聚为芳香小环(3-5)结构,同时氧原子进入芳核,形成缺陷位C-O-C,从而导致半焦微晶结构的缺陷程度提高、缩聚程度降低,进而导致半焦反应性和表面吸附作用提高,促进反应(CO+H2O→H2+CO2)的发生。

• 单位
  中国矿业大学（北京）