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化学工程2024年第05期:反应压力对玉米秆灰中碱金属热转化特性的影响

来源:期刊VIP网 时间:


作者:高原野;肖伍扬;陈丽娟;路正超;卞帅杰;王婷;魏博;

单位:新疆大学化工学院;

摘要:选用玉米秸秆为原料,探究反应压力对生物质灰中碱金属热转化特性的影响。在500℃制备玉米秆灰,在加压管式炉中设定不同反应压力和反应温度烧制灰样,采用XRF(X射线荧光)和XRD(X射线衍射)对制备的灰样进行分析。结果表明:反应压力抑制灰中无机矿物的释放。900℃时灰分损失率从0.1 MPa时的6.75%减少到1.0 MPa时的5.93%,减少约12%。1 000℃时灰颗粒之间发生严重熔融,可挥发性物质释放到气相中的空隙受阻;0.1 MPa和2.0 MPa下的灰中K_2O的质量分数分别为13.2%和13.6%;而Cl的质量分数从0.1 MPa时的0.61%增加到2.0 MPa时的1.0%。说明提高反应压力能够有效地减轻高温下灰的熔融团聚程度,抑制灰分中低熔点物质的分解或气化,将更多的K元素和Cl元素保留在灰中。结合XRD分析可知,压力升高时灰中KCl和SiO_2等无机矿物的质量分数增加,证明压力增大能够有效抑制KCl的释放,并将其转化为硅酸盐保留在灰分中。

关键词:生物质灰;压力;碱金属;转化特性

基金资助:国家自然科学基金资助项目(51966017); 新疆自治区大学生创新训练计划项目(S202210755031)