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生物质气化是一种先进的生物质能转换方式,但对秸秆类生物质进行气化时,所产燃气热值较低,若将塑料与生物质混合共气化可有效提高燃气热值并加强废物的能源化利用。但秸秆类生物质中富含大量易挥发的碱金属,在促进气化的同时会造成聚团、沉积、高温腐蚀等问题。而这些问题的产生与气化过程中碱金属的释放形式及迁移转化规律有着密切联系,因此有必要对其开展系统性研究。本文采用HSC5.0化学热力学平衡软件对生物质与塑料共气化过程中碱金属迁移转化规律分析预测。结果表明:生物质与塑料PE共气化过程中,气态产物为碱金属氯化物,固态产物以K2OSiO2、KAlSiO4为主,将气化温度控制在700℃时,碱金属氯化物释放平衡浓度最低为0.01mol%,固态产物平衡浓度达5.3mol%。以热力学平衡分析为理论依据,利用固定床实验系统并结合X射线衍射、扫描电子显微电镜能谱分析技术对生物质与塑料混合燃料在不同温度及混合比条件下共气化过程中碱金属的迁移特性进行研究。结果表明:碱金属的释放率随着温度的升高而增大,主要以碱金属氯化物形式析出释放,气化温度达800℃以上时,灰中则主要以碱金属碳酸盐、硫酸盐、硅酸盐、硅铝酸盐等难溶盐存在。掺混塑料PE的混合燃料共气化过程中C、H含量增加会促进固态K2CO3生成,从而提高碱金属K的固留能力,玉米混合燃料中碱金属K的释放率受影响较大,1000℃时掺混40wt%塑料PE时K释放率为10.86%,低于单纯玉米秸秆释放率23.97%。玉米秸秆中掺混入不同塑料PE、PVC共气化过程中,800℃掺混40wt%塑料PVC灰中含有KCl、KClO3,其中K的释放率为5.19%,低于相同条件下掺混塑料PE中K的释放率7.5%。可以看出混合原料中含有的大量Cl反而在一定程度上制约碱金属K的释放。通过对不同气化温度、C/H摩尔比及Cl/K(Na)摩尔比对碱金属释放率关联度分析结果可知,对碱金属释放率产生影响的关键因子为原料中的C/H摩尔比。