纳米CaO-Fe(Cp)2复合催化剂对烟煤燃烧性能的影响

摘要

cqvip:在煤炭催化领域,无机铁系催化剂易中毒,CaO分散性较差,为了提高催化效率,急需寻求一种新型有机-无机复合燃煤催化剂。采用高温煅烧氧化钙,二氯化碳溶液浸渍的方法制备负载率为85.46%纳米氧化钙负载二茂铁复合催化剂(CaO-Fe(Cp)2),并对华亭东华镇煤矿烟煤的烧失率、热值释放率、硫释放率、灰分、灰融性等催化性能进行研究。纳米CaO-Fe(Cp)2复合催化剂在烟煤燃烧过程中的催化性能明显优于单独添加CaO和二茂铁的煤样。500℃燃烧2.5 h时,添加纳米CaO-Fe(Cp)2复合催化剂煤样烧失率比原煤提高24.95%,比添加1%纳米CaO煤样增加13.20%,比添加1%二茂铁煤样增加6.95%。添加纳米CaO-Fe(Cp)2复合催化剂煤样的热值释放率比原煤增加27.16%,比添加1%纳米CaO煤样增加9.63%,比添加1%二茂铁煤样增加4.75%。添加纳米CaO-Fe(Cp)2复合催化剂煤样的硫释放率比原煤降低5.87%,比添加1%纳米CaO煤样增加3.98%,比添加1%二茂铁煤样降低9.92%。添加纳米CaO-Fe(Cp)2复合催化剂煤样的灰分比原煤降低10.58%,比添加1%纳米CaO煤样降低13.50%,比添加1%二茂铁煤样增加4.28%。研究表明:纳米CaO-Fe(Cp)2复合催化剂在煤炭中分布均匀,增大了与煤炭分子的接触面积,增加了反应活性,加快燃烧速率,促进硫释放,降低了灰分,在催化初期缓慢释放Fe2O3,避免催化剂中毒。二者协同催化作用,具有良好的催化助燃和节能环保作用,是一种新型高效燃煤催化剂。