法等人認(rèn)為不同金屬化合物對(duì)煤氣化反應(yīng)具有不同的催化作用機(jī)理。通常認(rèn)為，芳香煤的催化氣化碳?xì)浠衔锖茈y與氧離子或者氫氧離子進(jìn)行反應(yīng)，堿金屬鹽的存在可能會(huì)通過(guò)與碳原子部分成鍵而使煤焦表面碳骨架電荷發(fā)生遷移，改變了煤焦表面碳原子的電子云技術(shù)研究進(jìn)展分布，削弱了碳-碳鍵的結(jié)合強(qiáng)度，增強(qiáng)了馬濤呂彥力周丹鄭州輕工業(yè)學(xué)院機(jī)電工程學(xué)院450002碳-氧鍵的結(jié)合力，使煤焦表而具有更強(qiáng)反應(yīng)活性點(diǎn)，使氣化反應(yīng)更易于進(jìn)行。鈣和鐵化合物的催化作用，更多的學(xué)者則趨向于認(rèn)為鈣和鐵直接參與了反應(yīng)，而不像堿摘要?dú)饣磻?yīng)有較高的催化活性。朱廷鈺用氧|金 屬鹽那樣通過(guò)改變焦樣表面的能量分布概述了催化劑的引入對(duì)煤氣化的影響，指出化鐵作催化劑，也取得了很好的實(shí)驗(yàn)效果。起到催化作用，它們]的催化作用叮以用氧催化氣化研究的關(guān)鍵是新型催化劑、催化機(jī)Yeboah等對(duì)熔觸鹽催化劑進(jìn)行了大量研化和還原循環(huán)反應(yīng)來(lái)表述。謝克昌等]認(rèn)為，理和催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究。對(duì)于催化劑的究。研究結(jié)果顯示，熔融鹽催化劑的催化活石灰石的催化機(jī)理在于Ca?."分布于煤焦表研究，強(qiáng)調(diào)了工業(yè)廢堿、石灰石和生物質(zhì)等性明顯高于單組分催化劑，具體為:三元熔面后增加了煤焦表面的活性位，形成話性廉價(jià)催化劑的應(yīng)用前景，分析了三元熔融鹽融鹽催化劑的催化活性高于二元催化劑的中間體。具體過(guò)程: (I)CaO細(xì)粒均布在煤催化活性，二元的催化活性高于單組分的焦表面,(2)汽化劑H,O與煤焦表面及CaO催化劑的催化活性。在催化機(jī)理和氣化動(dòng)力學(xué)的研究上，重點(diǎn)介紹了金屬催化劑中氧轉(zhuǎn)催化活性。筆者認(rèn)為其原因是三元熔融鹽表面碰撞,(3)H ,0在CaO表面吸附時(shí)，催化劑熔點(diǎn)低,在汽化溫度下為液狀，而二OH-定位于Ca2+上，H+位于相鄰的O2 ,移理論和修正隨機(jī)孔模型，并總結(jié)了目前煤元混合物催化劑為固態(tài)，三元催化劑更容因而使表面有兩個(gè)電子態(tài)不同的-0H,(4)的催化氣化技術(shù)需要解決的問(wèn)題。易擴(kuò)散于反應(yīng)體系，且活性點(diǎn)更多，因此，相鄰-0H壓縮脫附H,O并提供-一個(gè)02-,關(guān)鍵詞其催化活性更好。(5)在產(chǎn)生CaO .0這樣的不穩(wěn)定活性中間煤氣化;催化;催化劑:動(dòng)力學(xué)模型上述催化劑雖然表現(xiàn)出很好的催化活體后按照氧傳遞機(jī)理進(jìn)行反應(yīng)，即性，但都比較昂貴，月其回收和再利用比較CaO . O+C一CaO+C[O](1)麻煩。近來(lái)不少學(xué)者積極進(jìn)行更廉價(jià)，甚至CIO]-CO (2)1催化劑的研究可棄催化劑的研究。福州大學(xué)的洪詩(shī)捷等氧轉(zhuǎn)移理論還認(rèn)為，金屬催化劑可能煤氣化反應(yīng)的基本原理表明，煤催化用工業(yè)廢液堿進(jìn)行福建無(wú)煙媒煤水蒸氣催化形成金屬氧化物中間體，該中間體作為氧氣化的目的在于提高C-H,O. C-CO2. C-氣化,研究結(jié)果顯示，廢液堿具有很強(qiáng)的催轉(zhuǎn)移的載體使氧從氣相轉(zhuǎn)移到周相，再由化活性。謝克昌和Ohtsuka等均報(bào)道了用固相轉(zhuǎn)移到氣相。例如，Wen提出K,CO,O,和C-H,等體系的反應(yīng)速率。適于催化煤氣化反應(yīng)的催化劑不僅要能夠明顯降低石灰石進(jìn)行煤水蒸氣氣化的研究結(jié)果。此催化煤的水蒸氣氣化和二氧化碳反應(yīng)機(jī)外，Brown等嘗試使用快速裂解柳枝稷所理，催化C-H,O反應(yīng)機(jī)理為:汽化溫度，提高氣化反應(yīng)速率,定向調(diào)節(jié)產(chǎn)得的生物灰(主要含鉀鹽)作催化劑，也取K,CO,+2C→2K+3CO (3)品組成，而且要考慮可能帶來(lái)的環(huán)境污染以及生產(chǎn)成本的增加，并且保證其在氣化得了很好的效果。Zhu等將煤和麥稈通過(guò)2K+2nC→2C.K (4)操作條件下不腐蝕設(shè)備，保持催化活性。高溫?zé)峤庵频拿航惯M(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)在750C2C,K+2H,O -2nC+ 2KOH+H5)時(shí)制的煤焦有更好的反應(yīng)活性。生物質(zhì)作2KOH+CO→K,CO,+H,(6)將堿金屬、堿土金屬和Fe. Ni. Co等過(guò)渡金屬作為媒催化氣化催化劑的主要來(lái)為未來(lái)廉價(jià)煤氣化催化劑的來(lái)源，具有良催化C-CO,反應(yīng)機(jī)理為:好的應(yīng)用前景。K,CO,+2C→2K +3CO(7)源，研究者們已達(dá)成共識(shí)。Yeboah等研究凌開(kāi)成等研究了高灰煤在CO,中的催2K+2nC→2C.K (8表明，堿金屬和堿土金屬的弱酸鹽類(如醋化氣化，認(rèn)為高灰煤中所含的灰分對(duì)煤的2C,K+CO, -(2C, K)OCO -(2nC)酸鹽類和碳酸鹽類)及其金屬氫氧化物較強(qiáng)酸性鹽類(如金屬氯化物和硫酸鹽)具有氣化反應(yīng)具有一定的自催化作用，故高灰K,O+CO (9)更好的催化活性，并對(duì)常見(jiàn)單組分堿性金煤適合于用作氣化用煤，而且高灰煤中添(2nC)K,O+CO2 -(2nC)K,CO,→加適當(dāng)?shù)拇呋瘎┖?，其氣化活性可以得?nC+K.CO,(10)屬鹽催化劑的催化活性進(jìn)行了排序:進(jìn)一步的提高。他們將化肥廠爐渣用于平煤催化氣化中金屬催化劑的催化機(jī)理，Li,CO,>CsCO,>CsNO,>KNO> K,CO,>K,SO>N a,CO,>CaSO. 張澤凱、龐克朔氣煤，發(fā)現(xiàn)其具有與Na,CO,相似的催化公認(rèn)的一一點(diǎn)是，在媒催化氣化過(guò)程中，氣化亮和張濟(jì)字等都通過(guò)實(shí)驗(yàn)進(jìn)一步驗(yàn)證了堿活性，還將硫鐵礦用于西曲焦煤中，發(fā)現(xiàn)其反應(yīng)速率與反應(yīng)界面處的活性部位數(shù)和話金屬的催化活性。過(guò)渡金屬方面，Ohtsuka具有比K,CO,還要顯著的催化活性，因此，性表面積成正比，催化劑的引入,有效地增等證實(shí)鎳催化劑在較低溫下對(duì)煤的氣化也凌開(kāi)成等人認(rèn)為它們?cè)谝欢ǚ秶鷥?nèi)是一種加I反應(yīng)表面的話性部位數(shù)和話性表面積，比較好的可奔型高灰煤氣化催化劑。從而明顯提高了氣化反應(yīng)速事。許多學(xué)者有特別高的催化活性, Ni催化劑用于褐煤水蒸氣氣化，在較低溫度下(500C左右) 表2催化機(jī)理的研究認(rèn)為，活性表面積的增加是催化劑在固體反應(yīng)物表面侵蝕開(kāi)槽作用(包括閉孔的打現(xiàn)出非常高的催化活性，在加壓流化床氣.作為一種降低汽化溫度，提高氣化速開(kāi)和新孔的開(kāi)鑿)的結(jié)果?；癄t中可直接生成CH,，利用氨浸提法可率，控制煤氣成分的有效氣化方式一-煤回收98%的Ni。但Ni作催化劑代價(jià)太高，炭催化氣化，從1867年英國(guó)專利首次提出3催化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)的研究且在800K ~900K時(shí)很容易因硫中毒而失至今，國(guó)內(nèi)曾就不同優(yōu)質(zhì)煤種的催化氣化煤的催化氣化反應(yīng)實(shí)質(zhì)是- -種多相催活，使用上受到了很大限制。Huttinger的進(jìn)行了廣泛的研究，其中對(duì)催化氣化機(jī)理研究表明，單質(zhì)鐵對(duì)煤加氫氣化和水蒸氣|的研究取得 了許多重要結(jié)果和進(jìn)展。趙新下轉(zhuǎn)第19頁(yè)比2.2民用建筑供熱特點(diǎn)上對(duì)二者加以控制。熱源的總負(fù)荷可以考述模型都是根據(jù)煤試樣在反應(yīng)過(guò)程中的結(jié)民用建筑的供熱特性與公共建筑在本慮以算術(shù)迭加的方式進(jìn)行初定。假設(shè)一個(gè)構(gòu)變化提出的，雖然在一-定條件和場(chǎng)合下質(zhì)上是相似的，只是民用建筑的負(fù)荷變化區(qū)域內(nèi)公共建筑和民用建筑的計(jì)算總熱負(fù)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果吻合較好，但均不能從根本上更為復(fù)雜，與時(shí)間、氣溫條件都有很大關(guān)荷之比為1; 1時(shí)，根據(jù)圖2和圖3所示的熱體現(xiàn)催化作用機(jī)理，使用條件也受到一-定系。但公共建筑的供熱模型也可以當(dāng)作是源負(fù)荷示意， 總熱負(fù)荷在此狀態(tài)下應(yīng)該為限制。最近，張澤凱、徐秀峰等嘗試?yán)裼媒ㄖ墓崮Ｐ停渲饕攸c(diǎn)也是在如圖4所示。用暫態(tài)技術(shù)建立能夠定量描述煤氣化動(dòng)力使用期間處在舒適溫度，非使用時(shí)間處在Qm =Qmu1+Qm;學(xué)的模型。張澤凱等采用階躍擾動(dòng)技術(shù)，較低的溫度。從微觀反應(yīng)動(dòng)力學(xué)出發(fā)，進(jìn)行了金屬?gòu)?fù)合3變負(fù)荷供熱系統(tǒng)熱源控制策略其中:Qom =Qom:+Qm:催化劑對(duì)煤氣化的暫態(tài)動(dòng)力學(xué)研究，成功考慮到公共建筑和民用建筑的熱負(fù)荷可見(jiàn)，由于公共建筑與民用建筑的熱獲取了反應(yīng)過(guò)程機(jī)理、反應(yīng)速率常數(shù)和反應(yīng)控制步驟等較詳細(xì)的反應(yīng)歷程信息。王的不同步性，分三種情況考慮熱源的控制負(fù)荷高峰低潮期是相互交錯(cuò)的，所以總熱黎等通過(guò)引入催化作用因子，探討了孔結(jié)策略:只有公共建筑:只有民用建筑:兩種負(fù)荷經(jīng)迭加后可在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)保持恒定，熱構(gòu)變化和催化效應(yīng)的疊加結(jié)果對(duì)催化氣化建筑都有。源能在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)穩(wěn)定的運(yùn)行，而僅在一反應(yīng)速率的影響，建立了適用于煤焦催化3.1單一公共建筑的熱源控制策略天的兩個(gè)時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行短時(shí)間的負(fù)荷增加氣化的修正隨機(jī)孔模型，較好地體現(xiàn)了煤首先考慮只有公共建筑的情況，對(duì)這即可。要使整個(gè)系統(tǒng)在這個(gè)供熱總負(fù)荷值焦催化氣化的動(dòng)力學(xué)規(guī)律。但這些模型的種情況的控制相對(duì)另外兩種情況來(lái)說(shuō)要簡(jiǎn)狀態(tài)下能進(jìn)行正常的供熱，須在不同的時(shí)適用性仍需進(jìn)一步驗(yàn)證。單一些。由于燃煤鍋爐不宜經(jīng)常改變?nèi)紵g段內(nèi)對(duì)民 用建筑和公共建筑分別采取不狀況，穩(wěn)定負(fù)荷運(yùn)行的效率是最高的。所以同的流量控制，以實(shí)現(xiàn)總供熱量在不同時(shí)4結(jié)束語(yǔ).鍋爐負(fù)荷改變的時(shí)間段越少，每段穩(wěn)定運(yùn)間段內(nèi)對(duì)于不同性質(zhì)的建筑的熱量分配。對(duì)于目前煤的催化氣化研究現(xiàn)狀，我行的時(shí)間越長(zhǎng)，方案就越合理。根據(jù)公共建由圖4可見(jiàn)，總供熱量在大部分的時(shí)間們應(yīng)在以下幾各方面做深入研究:筑分時(shí)供熱的理論，鍋爐負(fù)荷可以按照?qǐng)D2內(nèi) 低于連續(xù)運(yùn)行時(shí)的總供熱量，而只在短(1)進(jìn)一步研究開(kāi)發(fā)高效、 低成本、低進(jìn)行調(diào)節(jié)控制。時(shí)間內(nèi)大于連續(xù)運(yùn)行的供熱量，其節(jié)能性污染、無(wú)腐蝕新型催化劑(2)研究開(kāi)發(fā)利用如圖2所示，在大多數(shù)的時(shí)間內(nèi)，鍋爐是顯而易見(jiàn)的。且在此種情況下，再用建筑煤中自身礦物質(zhì)作煤氣化催化劑，或?qū)⒚绞窃诜€(wěn)定工況下運(yùn)行的，且每次穩(wěn)定運(yùn)行物內(nèi)部溫 度作為供熱控制的參數(shù)，還可提與某些富含金屬離子的生物質(zhì)或工業(yè)排放的時(shí)間較長(zhǎng)，因此，對(duì)鍋爐的熱效率沒(méi)有影高供熱質(zhì) 量，避免出現(xiàn)局部總是過(guò)熱不熱物和廢棄物共氣化新工藝: (3)深入研究常響，此時(shí)只需對(duì)每天的最小總熱負(fù)荷和工的現(xiàn)象。用堿(土)金屬，如Na,CO,, K,CO,作總熱負(fù)荷采用某種合理的計(jì)算方式，依結(jié)語(yǔ)CaCO，CaO以及過(guò)渡金屬如鐵系催化劑照得出的負(fù)荷值進(jìn)行供熱，那么在非使用“按需供熱、計(jì)量收費(fèi)”必將是我國(guó)供的催化作用機(jī)理及其氣化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)，為時(shí)間段內(nèi)的低負(fù)荷運(yùn)行就能夠很好地節(jié)約熱事業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)。目前實(shí)行的分戶供熱煤催化氣化工業(yè)設(shè)計(jì)提供理論依據(jù): (4)研熱能。究催化劑對(duì)產(chǎn)品氣組成以及氣體中硫氧化3.2單一民用建筑的熱源控制策略以及日后必將實(shí)行的計(jì)量收費(fèi)其最終的宗物、氮氧化物的影響: (5)進(jìn)一步研究催化劑民用建筑的總供熱負(fù)荷變化與公共建旨都是按需供熱。由于公共建筑與民用建失活和丟失的原因及其防止辦法: (6)考察筑不同，高負(fù)荷出現(xiàn)在晚上的時(shí)間段，此筑在使用時(shí)間上幾乎是完全錯(cuò)開(kāi)的，其熱氣化前煤低溫預(yù)氧化處理后氣化反應(yīng)性的時(shí)，由于室外氣溫比白天降低，且居民大都負(fù)荷的高峰值也是錯(cuò)開(kāi)的，利用公共建筑變化; (7)考察超聲處理對(duì)煤催化劑分散性下班回到家，需要比白天更高的室內(nèi)溫度，與民用建筑的熱負(fù)荷高峰值不同步的特點(diǎn)，.的影響; (8)進(jìn)一步研究復(fù)合催化劑對(duì)氣化因此，熱負(fù)荷大大提高:而白天的時(shí)間段，以間歇供熱的規(guī)律為前提，在鍋爐連續(xù)穩(wěn)性能的影響: (9)加快煤催化氣化的工業(yè)化由于室外氣溫較夜間高，且多數(shù)住戶白天定的狀態(tài)下，實(shí)現(xiàn)變負(fù)荷供熱系統(tǒng)控制策進(jìn)程。不在家中，可將溫控閥設(shè)定值調(diào)低，則白天略。的熱負(fù)荷是低熱負(fù)荷。其總熱負(fù)荷的變化參考文獻(xiàn)情況大致可由圖3表示。滲考文獻(xiàn)[1]周宏倉(cāng).金保升 仲兆平等.催化作用下從圖3中可以看出，與只有公共建筑的[寇群.劉北川，余寶法.供熱系統(tǒng)自動(dòng)控流化床中煤部分氣化的試驗(yàn)研究同.動(dòng)力區(qū)域-樣，只有民用建筑的熱源也可以在制中熱源的控制策略{U].區(qū)域供熱2001.3工程.2006 ,26(5):699~ 702.兩個(gè)時(shí)間段按不同的負(fù)荷值運(yùn)行。在白天[2]張美元,李建華。計(jì)量供熱對(duì)建筑節(jié)能[2]張澤凱，王黎，劉業(yè)奎,等.氯化鉀的建筑物負(fù)荷低的時(shí)間段內(nèi)，采用低負(fù)荷的影響小.山西建筑2004.5催化氣化煤的等溫動(dòng)力學(xué)研究[J.西安交運(yùn)行在大部分用戶要回家的時(shí)候，鍋爐運(yùn)通大學(xué)學(xué)報(bào), 2003 ,37(9);:954~ 956,行其最大負(fù)荷值，使之能適應(yīng)用戶盡快提燕飛，男，1975年出生，大學(xué)本科，;作者簡(jiǎn)介[司]龐克亮,向文國(guó)、梁財(cái),等.在堿金屬催化升房間溫度的需要:之后在夜間的高負(fù)荷程師，畢業(yè)于安徽工業(yè)大學(xué)。研究方向?yàn)樽饔孟旅航古c002的氣化反應(yīng)[J.動(dòng)力工階段，鍋爐按照正常工作熱負(fù)荷運(yùn)行以保建筑節(jié)能、熱能工程和能源動(dòng)力等，程.2006 ,26(1): 141- 144.證室內(nèi)為舒適溫度。由圖可以看出，在大多[4] 張濟(jì)宇，林駒，黃文沂.福建無(wú)煙粉數(shù)的時(shí)間內(nèi)，鍋爐也是在穩(wěn)定工況下運(yùn)行煤催化氣化U]。燃料化學(xué)學(xué)報(bào).19927(3):的，且每次穩(wěn)定運(yùn)行的時(shí)間較長(zhǎng)，因此，對(duì)238~245.鍋爐的熱效率沒(méi)有影響。44土接第17頁(yè)[5]徐秀峰,顧永達(dá),陳誦英.煤焦氣化反應(yīng)3.3公用建筑與民用建筑共存的熱源化反應(yīng)，由于反應(yīng)體系復(fù)雜，目前均將其的影響因素和反應(yīng)機(jī)理的研究進(jìn)展[凹.煤控制策略當(dāng)一個(gè)區(qū)域內(nèi)，公共建筑與民用建筑簡(jiǎn)化為氣固多相催化反應(yīng)。在借鑒非催化[6]王黎,張占濤，張麗.煤焦催化氣化的修炭轉(zhuǎn)化.1996, 19(2):48~53.都存在時(shí)，除了在熱源負(fù)荷需要同時(shí)考慮氣化動(dòng)力學(xué)研究結(jié)果的基礎(chǔ)上，已建立起正隨機(jī)孔模型研究[J.西安交通大學(xué)學(xué)報(bào)。二者的負(fù)荷需求之外，還應(yīng)該在熱網(wǎng)運(yùn)行的宏觀動(dòng)力學(xué)模型有界面反應(yīng)模型、區(qū)域2006 ,40(3):319~ 323.反應(yīng)模型、微粒模型、孔隙模型等。上.