.1436 北京科技大学学报 第35卷 反应表面逐渐减小并内移，但是颗粒直径始终不变： [4]Huang JJ,Fang Y T,Wang Y.Development and progress 而对于生物质焦而言，其结构呈高孔隙率的片层状， of modern coal gasification technology.J Fuel Chem Tech- 而非球形，气化反应可以在其内外表面同时进行， nol,2002.30(5):385 且生物质焦的灰分含量很低(<1.0%)，基本不会 (黄戒介，房倚天，王洋.现代煤气化技术的开发与进展.燃 料化学学报，2002,30(5)：385) 形成灰层，这与收缩未反应核模型的假设不符，但 [5]Irfan M F,Usman M R,Kusakabe K.Coal gasification 是与均相模型的假设基本相同. in CO2 atmosphere and its kinetics since 1948:a brief 3结论 review.Energy,2010,36(1):12 (6]Pang K L,Xiang W G,Liang C,et al.Gasification reac- (1)通过扫描电镜-能谱分析得出，（脱灰）生 tion of coal char with CO2 under the catalytic action of 物质焦呈疏松多孔的层片状，通过浸渍法添加的钾 alkali metals.J Power Eng,2006,26(1):141 盐催化剂呈小颗粒状附在生物质焦表面. (庞克亮，向文国，财梁，等.在碱金属催化作用下煤焦与 (2)通过热重分析及动力学分析得出，钾盐对 C02的气化反应.动力工程，2006,26(1)：141) 脱灰生物质焦-CO2气化反应有明显催化作用，可 [7]Zhang J L,Lin X H,Kong D W,et al.Combustion char- 提高整体反应速率，并减少反应时间：随着钾盐的 acteristics and kinetic analysis of biomass char and coal blends.J Univ Sci Technol Beijing,2012,34(3):348 增加（在0%~4%的范围内），附着在生物质焦表面 (张建良，林祥海，孔德文，等.生物质焦与煤混合燃烧特性 的催化点增多，反应的活化能逐渐降低，催化作用 及动力学分析.北京科技大学学报，2012,34(3)：348) 逐渐增大 [8 Ng K W,MacPhee J A,Giroux L,et al.Reactivity of (3)由于（脱灰）生物质焦的灰分含量很低，与 bio-coke with CO2.Fuel Process Technol,2011,92(??): 收缩未反应核模型相比，均相模型更适合于描述生 801 物质焦-CO2的催化气化反应过程. [9]Huang Y Q,Yin X L,Wu C Z,et al.Effects of metal catalysts on CO2 gasification reactivity of biomass char. Biotechnol Adv.2009.27(5):568 参考文献 [10 Mi T.Chen H P,Tang R J,et al.Reactivity study on biomass chars in CO2 atmosphere.Acta Energ Sol Sin, [1]Gustavsson L,Borjesson P.Johansson B,et al.Reduc- 2005,26(6):766 ing CO2 emissions by substituting biomass for fossil fuels. (米铁，陈汉平，唐汝江，等.生物质半焦气化的反应动力学 Ener9y,1995,20(11):1097 太阳能学报，2005,26(？？)：766) [2]Hu Z W,Zhang J L,Zuo H B,et al.Preparation and [11]Khalil R,Varhegyi G,Jaschke S,et al.CO2 gasification properties of biomass char for ironmaking.J Univ Sci of biomass chars:a kinetic study.Energy Fuels,2009, Technol Beijing,2012,34(9):999 23(1):94 (胡正文，张建良，左海滨，等.炼铁用生物质焦的制备及其 [12]Xu G Y.Sun GG.Cheng H.et al.Steam gasification ki- 性能.北京科技大学学报，2012,34(9)：999) netics of biomass char.Trans Chin Soc Agric Eng,2011, [3]Hu Z W,Zhang J L,Zuo H B,et al.Substitution of 27(11):273 biomass for coal and coke in ironmaking process.Adu (许桂英，孙因刚，程辉，等.生物质焦的水蒸气汽化动力学 Mater Res.2011,236-238:77 研究.农业工程学报，2011,27(11)：273)· 1436 · 北 京 科 技 大 学 学 报 第 35 卷 反应表面逐渐减小并内移，但是颗粒直径始终不变； 而对于生物质焦而言，其结构呈高孔隙率的片层状， 而非球形，气化反应可以在其内外表面同时进行， 且生物质焦的灰分含量很低 (＜ 1.0%)，基本不会 形成灰层，这与收缩未反应核模型的假设不符，但 是与均相模型的假设基本相同. 3 结论 (1) 通过扫描电镜 – 能谱分析得出，(脱灰) 生 物质焦呈疏松多孔的层片状，通过浸渍法添加的钾 盐催化剂呈小颗粒状附在生物质焦表面. (2) 通过热重分析及动力学分析得出，钾盐对 脱灰生物质焦 –CO2 气化反应有明显催化作用，可 提高整体反应速率，并减少反应时间；随着钾盐的 增加 (在 0%∼4%的范围内)，附着在生物质焦表面 的催化点增多，反应的活化能逐渐降低，催化作用 逐渐增大. (3) 由于 (脱灰) 生物质焦的灰分含量很低，与 收缩未反应核模型相比，均相模型更适合于描述生 物质焦 -CO2 的催化气化反应过程. 参 考 文 献 [1] Gustavsson L, Borjesson P, Johansson B, et al. Reduc￾ing CO2 emissions by substituting biomass for fossil fuels. Energy, 1995, 20(11):1097 [2] Hu Z W, Zhang J L, Zuo H B, et al. Preparation and properties of biomass char for ironmaking. J Univ Sci Technol Beijing, 2012, 34(9): 999 (胡正文, 张建良, 左海滨, 等. 炼铁用生物质焦的制备及其 性能. 北京科技大学学报, 2012, 34(9): 999) [3] Hu Z W, Zhang J L, Zuo H B, et al. Substitution of biomass for coal and coke in ironmaking process. Adv Mater Res, 2011, 236-238: 77 [4] Huang J J, Fang Y T, Wang Y. Development and progress of modern coal gasification technology. J Fuel Chem Tech￾nol, 2002, 30(5): 385 (黄戒介, 房倚天, 王洋. 现代煤气化技术的开发与进展. 燃 料化学学报, 2002, 30(5): 385) [5] Irfan M F, Usman M R, Kusakabe K. Coal gasification in CO2 atmosphere and its kinetics since 1948: a brief review. Energy, 2010, 36(1):12 [6] Pang K L, Xiang W G, Liang C, et al. Gasification reac￾tion of coal char with CO2 under the catalytic action of alkali metals. J Power Eng, 2006, 26(1): 141 (庞克亮, 向文国, 财梁, 等. 在碱金属催化作用下煤焦与 CO2 的气化反应. 动力工程, 2006, 26(1): 141) [7] Zhang J L, Lin X H, Kong D W, et al. Combustion char￾acteristics and kinetic analysis of biomass char and coal blends. J Univ Sci Technol Beijing, 2012, 34(3): 348 (张建良, 林祥海, 孔德文, 等. 生物质焦与煤混合燃烧特性 及动力学分析. 北京科技大学学报, 2012, 34(3): 348) [8] Ng K W, MacPhee J A, Giroux L, et al. Reactivity of bio-coke with CO2. Fuel Process Technol, 2011, 92(??): 801 [9] Huang Y Q, Yin X L, Wu C Z, et al. Effects of metal catalysts on CO2 gasification reactivity of biomass char. Biotechnol Adv, 2009, 27(5):568 [10] Mi T, Chen H P, Tang R J, et al. Reactivity study on biomass chars in CO2 atmosphere. Acta Energ Sol Sin, 2005, 26(6): 766 (米铁, 陈汉平, 唐汝江, 等. 生物质半焦气化的反应动力学. 太阳能学报, 2005, 26(??): 766) [11] Khalil R, V´arhegyi G, J¨aschke S, et al. CO2 gasification of biomass chars: a kinetic study. Energy Fuels, 2009, 23(1): 94 [12] Xu G Y, Sun G G, Cheng H, et al. Steam gasification ki￾netics of biomass char. Trans Chin Soc Agric Eng, 2011, 27(11): 273 (许桂英, 孙国刚, 程辉, 等. 生物质焦的水蒸气汽化动力学 研究. 农业工程学报, 2011, 27(11): 273)