小型流化床燃煤自供热催化气化：特性与优化

本研究论文《小型流化床燃煤自供热煤催化气化特性研究》发表于2013年10月的《高校化学工程学报》，作者是毛燕东、李克忠等人，来自天津大学化工学院和新奥集团煤基低碳能源国家重点实验室。研究主要探讨了在内耐火衬式流化床中，使用负载不同碱金属催化剂（如钾盐和钠盐）的煤粉进行催化气化的过程。 实验的核心关注点在于探索自热方式能否为催化气化过程提供足够的反应热，以支持煤气化装置的连续稳定运行。研究发现，通过燃煤自供热，可以有效地为催化气化过程提供所需的能量，使得炉温保持在适宜的温度范围内。这表明自热机制对于节省外部能源输入，提高装置的经济效益具有重要意义。 添加碱金属催化剂后，尤其是钾盐，显著降低了煤粉的着火温度，这对于控制反应条件和避免高温结渣有着积极作用。此外，研究还确定了催化剂负载量的最佳值，过低或过高都会影响催化效果和系统的稳定性。通过优化催化剂负载，操作温度范围得以大幅降低100至200摄氏度，这对于设备的长期运行和维护具有积极影响。 值得注意的是，在催化剂的作用下，即使在较低的气化温度下也能实现较高的碳转化率和气化效率，从而改善了整个装置的性能。这一发现对于解决当前催化气化技术在经济性和工程放大方面的挑战具有重要意义。通过燃煤自供热流化床催化气化装置的设计与开发，有望提升气化过程的可持续性和经济效益。 这篇论文为小型流化床燃煤自供热催化气化技术的研究提供了深入的理论基础和实践经验，对于推动煤炭清洁利用和节能减排技术的发展具有积极的科学价值。