生物質中堿金屬鉀的含量較高,鉀在燃燒和熱解過程中釋放到爐內,會造成積灰、結渣、腐蝕等問題,影響鍋爐安全、經(jīng)濟運行。本文通過對文獻進行比較和分析,介紹了生物質中鉀的含量和賦存形式,堿金屬的定量檢測方法,生物質中鉀在不同條件下熱解和燃燒過程中的釋放規(guī)律,以及燃料成分和粒徑、反應溫度和升溫速率、反應器類型等因素對鉀釋放規(guī)律的影響。結果表明,生物質燃料中鉀的賦存形式包括有機鉀、無機鉀和含鉀礦物質等;有機鉀分解所釋放出的一次產(chǎn)物,最終會經(jīng)過不同路徑的二次反應以其他形式釋放或留在灰中;鉀的最終釋放形式與釋放過程中發(fā)生的二次反應密切相關,主要包括KCl、K₂SO₄、KOH和含鉀礦物質。 

【文章來源】：化工進展. 2020,39(04)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：10 頁

【部分圖文】：

堿金屬釋放的在線檢測方法與非在線檢測方法

圖1 堿金屬釋放的在線檢測方法與非在線檢測方法如圖1(b)所示，非在線檢測方法通常對飛灰（冷凝或吸收燃燒過程中產(chǎn)生的氣體）和底灰進行取樣，并通過原子吸收光譜（AAS）或電感耦合等離子發(fā)射光譜（ICP-OES）進行分析。非在線檢測方法的原理如圖2(c)所示。非在線檢測方法最大的優(yōu)勢是節(jié)約設備成本。然而，它的不足也非常明顯。底灰或飛灰需要被人工收集并通過其他設備分析，增大了實驗的工作量和實驗誤差。另外，非在線檢測方法需要長達幾小時的取樣過程，卻只能提供取樣時間范圍內的平均數(shù)值，而不能提供及時的釋放信息，為研究不同階段的釋放規(guī)律帶來了困難。盡管有這些不足，但非在線檢測方法仍然能夠為堿金屬的釋放規(guī)律研究提供大量的數(shù)據(jù)信息，其結果比較可信。

升溫速率對于鉀的釋放具有重要的影響，圖4所示為甘蔗渣和松木屑在不同反應器、不同熱解速率下鉀的釋放規(guī)律[36-37]，其中樣品1和樣品2分別為甘蔗渣在流化床反應器中快速熱解（熱解速率大于1000℃/min）和在固定床反應器中慢速熱解（熱解速率10℃/min）條件下鉀的釋放規(guī)律；樣品3、樣品4和樣品5分別為松木屑在金屬絲網(wǎng)反應器中快速熱解（熱解速率1000℃/min）、在金屬絲網(wǎng)反應器中慢速熱解（熱解速率1℃/min）和在熱重分析儀中慢速熱解（熱解速率1℃/min）條件下鉀的釋放規(guī)律。圖4 甘蔗渣和松木屑在不同反應器中快速熱解或慢速熱解下鉀的釋放規(guī)律[36-37]

【參考文獻】：
期刊論文
[1]高堿煤中堿金屬含量測定及應用進展[J]. 朱川.  潔凈煤技術. 2018(05)
[2]準東煤射流火焰堿金屬析出在線測量研究[J]. 韓雨佳,楊燕梅,許開龍,張海,丁艷軍,吳玉新,呂俊復.  工程熱物理學報. 2017(06)
[3]準東煤化學處理后堿金屬含量的激光測量研究[J]. 朱燕群,鐘廈,何勇,邱坤贊,王智化,岑可法.  激光技術. 2017(01)
[4]生物質熱能利用過程中堿/堿土金屬特性及檢測技術研究進展[J]. 楊濤,胡松,向軍,孫路石,付鵬,陳巧巧.  生物質化學工程. 2008(06)
[5]生物質能源應用研究現(xiàn)狀與發(fā)展前景[J]. 蔣劍春.  林產(chǎn)化學與工業(yè). 2002(02)

碩士論文
[1]含堿金屬燃燒火焰的發(fā)射光譜檢測與分析[D]. 田艷飛.華中科技大學 2016
[2]生物質燃燒過程中堿金屬遷移研究[D]. 楊光.華南理工大學 2012



本文編號：3145666