生物质燃烧和热解中钾的释放规律研究进展

发布时间：2021-04-18 14:52

　　生物质中碱金属钾的含量较高,钾在燃烧和热解过程中释放到炉内,会造成积灰、结渣、腐蚀等问题,影响锅炉安全、经济运行。本文通过对文献进行比较和分析,介绍了生物质中钾的含量和赋存形式,碱金属的定量检测方法,生物质中钾在不同条件下热解和燃烧过程中的释放规律,以及燃料成分和粒径、反应温度和升温速率、反应器类型等因素对钾释放规律的影响。结果表明,生物质燃料中钾的赋存形式包括有机钾、无机钾和含钾矿物质等;有机钾分解所释放出的一次产物,最终会经过不同路径的二次反应以其他形式释放或留在灰中;钾的最终释放形式与释放过程中发生的二次反应密切相关,主要包括KCl、K₂SO₄、KOH和含钾矿物质。 

【文章来源】：化工进展. 2020,39(04)北大核心EICSCD

【文章页数】：10 页

【部分图文】：

碱金属释放的在线检测方法与非在线检测方法

图1 碱金属释放的在线检测方法与非在线检测方法如图1(b)所示，非在线检测方法通常对飞灰（冷凝或吸收燃烧过程中产生的气体）和底灰进行取样，并通过原子吸收光谱（AAS）或电感耦合等离子发射光谱（ICP-OES）进行分析。非在线检测方法的原理如图2(c)所示。非在线检测方法最大的优势是节约设备成本。然而，它的不足也非常明显。底灰或飞灰需要被人工收集并通过其他设备分析，增大了实验的工作量和实验误差。另外，非在线检测方法需要长达几小时的取样过程，却只能提供取样时间范围内的平均数值，而不能提供及时的释放信息，为研究不同阶段的释放规律带来了困难。尽管有这些不足，但非在线检测方法仍然能够为碱金属的释放规律研究提供大量的数据信息，其结果比较可信。

升温速率对于钾的释放具有重要的影响，图4所示为甘蔗渣和松木屑在不同反应器、不同热解速率下钾的释放规律[36-37]，其中样品1和样品2分别为甘蔗渣在流化床反应器中快速热解（热解速率大于1000℃/min）和在固定床反应器中慢速热解（热解速率10℃/min）条件下钾的释放规律；样品3、样品4和样品5分别为松木屑在金属丝网反应器中快速热解（热解速率1000℃/min）、在金属丝网反应器中慢速热解（热解速率1℃/min）和在热重分析仪中慢速热解（热解速率1℃/min）条件下钾的释放规律。图4 甘蔗渣和松木屑在不同反应器中快速热解或慢速热解下钾的释放规律[36-37]

【参考文献】：
期刊论文
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[4]生物质热能利用过程中碱/碱土金属特性及检测技术研究进展[J]. 杨涛,胡松,向军,孙路石,付鹏,陈巧巧.  生物质化学工程. 2008(06)
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硕士论文
[1]含碱金属燃烧火焰的发射光谱检测与分析[D]. 田艳飞.华中科技大学 2016
[2]生物质燃烧过程中碱金属迁移研究[D]. 杨光.华南理工大学 2012



本文编号：3145666