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热解作为生物质热化学转化的必经步骤,生物质富含的钾在此过程的迁移转化对反应本身和设备均具有明显影响,包括对反应过程的催化作用和易引起设备腐蚀、管道堵塞等。因此深入研究生物质热解过程中钾的迁移转化过程对其热化学利用中相关反应器的设计和设备选材具有重要意义。论文基于固定床快速热解,选用稻秆、玉米秆、棉秆、水洗稻秆、醋酸铵洗稻秆、盐酸洗稻秆、添加KCl微晶纤维素作为热解原料,考察了热解过程中水溶态钾、有机态钾、硅酸盐态钾、残渣态钾随温度的迁移转化过程。研究结果表明:热解过程中钾的析出率随温度变化分为两个区间,热解温度<700℃时钾的析出率受温度影响较小,热解温度>700℃时四种赋存状态钾相继达到释放点从而导致钾析出率急剧增加。热解过程中钾的析出主要归于水溶态和残渣态钾的减少。同时水溶态钾与有机态钾能够发生相互转化;水溶态钾随热解温度的升高部分析出到气相中,部分和硅铝反应转化成硅酸盐和残渣态钾而减少;残渣态的碳骨架键合钾因温度升高导致键断裂重排,向其他三种状态钾转变;当温度达到900℃时,有机态钾断裂重排转化析出到气相或向其他三种状态转变而减少。热解过程中颗粒基本骨架不发生改变,颗粒孔隙内部钾含量高于外部,且出现含钾晶体颗粒,钾的迁移转化发生在蜂窝状的碳骨架表面。生物质三组分、无机元素含量、状态分布对钾迁移转化产生影响,棉秆热解过程中形成的K2S04和KCaPO4,降低了钾的析出。FactSage热力学模拟结果符合钾迁移规律,含钾盐的阴离子不同造成钾的迁移转化不同。