纤维素焦低温氧化过程中表面官能团的演变及K的影响

采用纤维素和添加KCl的纤维素制焦,通过原位漫反射傅里叶变换光谱(DRIFTS)对焦表面官能团特别是羰基官能团进行分析,研究纤维素焦在等加热速率和恒温条件下的低温氧化特性及K的影响.结果表明,随着温度和时间的增加,氧化作用表现为生成更多的羰基官能团(1900~1500cm^(-1)之间).K对焦表面官能团的演变有明显影响.等加热速率下羰基官能团强度增加明显,含K焦的每个含氧官能团增加都比无K焦的少;等温分析表明,在120℃和180℃下恒温氧化时,含K焦形成的羰基官能团也比无K焦的少.

不同热转化气氛下纤维素焦中有机钾的迁移特性

生物质热转化过程中钾(K)的释放会造成换热面积灰、结渣、腐蚀等技术问题。有机钾是生物质焦中K的重要赋存形式。本文研究了在Ar热解气氛和O_(2)反应气氛下纤维素焦中有机K的迁移行为。Ar热解气氛下,在800~1000℃都有明显的有机K释放,释放速率随温度增加明显增加,但最终都有部分有机K稳定地留在固相中。O_(2)反应气氛下,800℃时纤维素焦中只有少量K发生释放;随着温度的增加,K的释放比例明显增加。在900℃和1000℃K的释放比例随时间先缓慢增加后快速增加,当纤维素焦完全氧化后,灰分中仍有明显的K释放。结合对灰分的XRD分析发现,随着纤维素焦的消耗,其中稳定存在的有机K主要转化为K_(2)CO_(3),然后在900℃以上发生明显的气相释放。