国内外对CO2气化技术研究已经有了较为可观的成果,不过目前气化技术多为煤炭、生物质等。杜文亚利用冶金炉渣进行煤的气化,研究了煤在高炉渣中的气化特性。他利用热重程序升温法进行煤热解特性研究,验证了高炉渣在一定程度上可提高煤热解的活性,并求得相关的动力学参数,又采用等温恒重和程序升温两种方法对煤焦气化反应活性进行了研究,根据实验所得的煤焦失重曲线,对高影响气化反应的因素,通过数据分析建立了担载高炉渣情况下煤焦的气化反应动力学机理模型,为进一步的理论研究提供参考依据。83121
向军等利用非等温热重法探讨了3种煤CO2气化活化能以及温度变化对实验的影响情况,,并通过对3种煤CO2气化特性进行了分析,并获得了这3种的煤种CO2气化反应动力学方程。
Kandasamy Jayaraman利用热重法研究了不同升温速率下不同粒径高灰印度煤颗粒的气化特性。结果表明焦炭气化反应温度、焦炭生成方法、颗粒大小、化学成分和物理结构等对焦炭气化反应均有影响。测量了900oC、950oC、1000oC温度下气化速率,得出随着加热速率的升高焦炭气化反应也在增加,焦炭加热速率对气化反应的影响更为明显。
陆成等人研究了CO2煤焦气化特性,发现。温度是影响煤焦气化反应活性的因素之一,(1)。随着反应温度的越高,煤焦碳转化率的明显就越增加,气化反应速率随着温度的升高而升高;(2)。煤的变质是影响煤焦气化反应的因素之一;
煤碳资源面临枯竭,生物质成为了继煤炭之后气化技术又一个原料,得到了各个国家的广泛关注。
李琳娜等进行了木屑高温水蒸气气化制取富氢燃气的特性研究。实验结果表明:温度和水蒸气流量对反应影响较大,但反应温度的升高和水蒸气流量的增加降低燃烧热值。应浩等利用木屑在反应器中制备H2和CO2来研究反应温度和水蒸气流量对碳转化率、H2和CO2产率及所含比例的影响。结果表明,木屑对气化过程有着促进作用。论文网
为了寻求高效率的煤炭,生物质等的CO2气化反应,很多学者将研究方向转为对反应的促进方面,寻找合适的催化剂,并探究催化剂影响下的CO2气化特性。
尚会建等对于影响煤气化反应的潜在因素进行了综述,探讨了煤的性质、煤焦颗粒大小、CO2速率、反应温度与压力、催化剂等因索对反应活性的影响, 并展望了煤焦气化技术。
闫景波研究了煤焦粒径、CO2流量、煤焦质量、温度、恒温时间、气化温度对原煤焦气化反应的影响。研究表明,当煤焦半径≤70μm,CO2流量为600mL/min,煤焦质量为0。1g 时,有利于气化反应的进行。温度和恒温时间对准东煤焦的气化反应特性影响比较明显,对贵州煤焦影响相对较小,浑源煤焦有着最佳恒温时间,并研究了CaO 对煤焦气化反应特性的影响,并对煤焦脱灰后进行了气化实验。研究表明,CaO 对三种煤焦的气化均具有催化效果,随着气化温度的升高,CaO的催化效果降低。
针对煤裂解-气化技术的研究表明,利用过渡金属、碱金属、碱土金属化合物作为催化剂时,可有效降低低阶煤的裂解-气化温度,从而提高了反应活性。在生物质气化过程中使用催化剂,可以降低反应活化能,减少气化介质的投入,降低焦油的产量,调整气体比例,最终提高生物质的利用效率。
江俊飞利用CaO做催化剂催化松木屑制备合成气,研究CaO的加入对气化反应的影响,得出结论如下:增压和加入CaO对气化反应速率提升都有较大的影响,CaO作为催化剂能够很明显的提高合成气H2和CO的浓度,使其浓度之和超过70%。陈义胜等针对生物质气化过程中焦油量大、产气率低等问题,应用高温水蒸气催化气化的方法提高H2产率,增大了生物质能源的利用率。利用褐铁矿催化作用生物质高温水蒸气气化反应,通过实验得出:褐铁矿的加入提高了H2和热能产量。蒋剑春等以东北松木屑为原料,分别用空气和水蒸气作为气化介质,使用Na2CO、K2CO、CaO为催化剂进行催化气化实验,研究表明当水蒸气作为气化介质时,以K2CO为主的复合催化剂具有最好的催化性能;当空气作为气化介质时,CaO是最合适的催化剂,对于提高气体产物中H2和CO的含量最有效。对于生物质-CO2气化的研究表明,枞木类生物质催化剂的催化效果按照K > Na > Ca > Fe > Mg的顺序排列,果壳类生物质催化剂的催化效果按照Na>Ca>Fe>K>Mg>None的顺序排列。选择NaNO3(3%-7%)作为催化剂进行进一步气化实验,表明含5%NaNO3的催化剂催化效果最佳,但热稳定性不如Fe基催化剂。将废旧纺织物与Na2CO3、Fe2O3混合后再进行CO2气化反应,这样可以显著提高废旧纺织物的CO2气化特性,并降低反应温度。 Simell等通过Fe对焦油裂解的催化作用研究,认为Fe可以催化Fischer Tropsch合成反应合成H2、CO等。