第二届中国化学链会议

化学链共气化能够实现煤和污泥的清洁、经济、高效利用，具有协同CO₂捕集和污染物排放低的优点。本文以天然赤铁矿为载氧体，以烟煤和污泥为原料，基于批次流化床反应器研究污泥掺混比、气化温度、水蒸气流量和化学链反应循环次数对共气化特性的影响。结果表明，共气化过程中存在一定的协同效应，共气化可以提高碳转化率、气体产量和气化效率，改善气化效果。污泥掺混比是共气化的关键影响因素，20%污泥掺混比时共气化效果较好，此时有效合成气（H₂+CO+CH₄）的体积浓度、气体产量和气化效率分别达到61.11%、1.76 Nm³/kg、62.97%，同时共气化的碳转化率达最高值83.91%，比煤、污泥单独气化的碳转化率分别提高了13.30%、10.21%。提高共气化温度（800-950℃）总体上有利于提高有效合成气的体积浓度、气体产量和气化效率，碳转化率在900℃时达到83.91%。增加水蒸气流量（0.2-0.8 g/min）可以显著提高合成气中H₂的体积浓度，但水蒸气流量过大会导致气化效率和碳转化率的降低，合适的流量为0.6 g/min。在多循环气化过程中，合成气中H₂、CO等有效组分的体积浓度保持稳定，天然赤铁矿载氧体在13个循环后仍保持良好的反应活性，共气化过程中灰分沉积和载氧体烧结的影响较小。

污泥；煤；天然赤铁矿；化学链；气化