钙、镍离子3种不同负载方式对褐煤热解-气化特性影响

赵洪宇¹，任善普¹，贾晋炜¹，付兴民¹，李子君¹，阎杰^1,3，曾鸣¹，舒新前¹

1. 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院3. 河北建筑工程学院土木工程学院

摘 要：为探究采用不同负载方式负载镍、钙离子后煤样的热解和气化反应性的变化情况,对酸洗脱灰后的内蒙古锡林郭勒褐煤（X-RC）分别采用离子交换、浸渍、机械混合法负载钙、镍离子获得了3种不同负载方式的实验煤样。采用热重天平研究了实验煤样的热解和气化反应性,并对实验煤样的反应动力学模型做了分析和计算。通过固定床反应器、扫描电镜-能谱分析仪探索了热解产物分布规律、半焦表面结构及钙元素分散程度。实验结果显示,对于目标气体产物CH4来说,使活性组分进入煤的孔隙中的浸渍法负载金属的煤样累积生成产率大于其他两种方法负载金属的煤样。与机械混合法负载的煤样的半焦相比,其他2种方法负载金属的煤样半焦表面裂纹更多且光滑,且离子交换法负载的钙分布更加均匀。球对称收缩核模型可较好地描述X-IM-Ca,X-MM-Ca煤样的半焦气化过程,而受化学反应控制的随机核模型（n=3）则能更好地反映X-EX-Ca和X-MM-Ca煤样的半焦气化过程;2D扩散模型和受化学反应控制的随机核模型（n=1）可较好地反映X-EX-Ni,X-IM-Ni,X-MM-Ni煤样的半焦气化过程。

关键词：褐煤;热解;负载方式;金属离子;产物分布;动力学;