谷壳气化过程中颗粒物理化学结构的演化

摘要

对生物质气化过程的研究通常着眼于对气相组分分析,而很少对颗粒相的演化进行探讨.本文通过氮气等温吸附/脱附法(-196℃)、压汞法(414 MPa)、真密度仪(He)等详细研究了在气化条件下谷壳的物理结构的演化,同时利用元素分析和傅里叶红外对颗粒化学结构进行分析.结果表明,在气化的不同阶段,颗粒内孔的结构发生改变.BET比表面积在反应开始时增加缓慢,当反应率达到0.6以后其增加速度明显加快.由压汞法测定得到的大孔(macropore)演化规律与微孔不太一致,在反应初期大孔所占比例较高,随气化进行,这一比例快速下降,但大孔的绝对数量还是在一直增加.通过比较真密度仪和压汞法测定的结果发现.颗粒真密度与视密度变化正好相反.元素分析结果表明,在气化过程中O、H、N、S的变化规律各不相同.而红外分析也表明随反应率增加,颗粒表面上的OH、CO、CH以及Ar-H等基团快速消失.