对于碳酸钾如何影响生物炭的汽化性能？以及安徽粉末碳酸钾的话题，大家一直都众说纷纭，让小编带各位了解一下吧！
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煤炭、石油、天然气等化石能源不可再生，同时在长期使用过程中温室效应和环保题日益突出，清洁生物质能源因其自身的优势而具有巨大的利用潜力。独特的材料。和能量特性。生物质热解技术和生物质气化技术是转化利用低品质生物质能源最有价值的技术，生物质热解技术的副产品生物炭约占10%~30%，生物质气化技术以生物质为副产品。与气化技术相比，挥发性粉末的沉淀和半焦的气化是速率控制的步骤。因此，需要对生物炭气化技术进行深入探索，拓展高附加值生物炭的利用途径。
在不添加催化剂的情况下，焦炭的气化活性一般较低，为了提高反应活性，常采用过渡金属催化剂、碱金属催化剂和天然矿石催化剂作为气化催化剂，以提高焦炭的气化反应活性。其中，K2CO3的催化作用最为重要。焦炭催化气化研究大多采用煤焦和石油焦作为反应原料，盖等发现碱金属盐的催化活性最高。
杨敬彪等利用固定床反应器进行煤焦蒸汽气化实验得到的结果与LEE等利用热重装置得到的结果一致，都认为K2CO3具有最好的催化活性。杨敬标等人通过烟煤和褐煤的催化蒸汽气化实验进一步发现碱金属的添加量存在饱和，并测得超过饱和量后催化效果不但没有增加反而下降。褐煤蒸汽催化气化中碱金属的饱和添加量设定为10。碱金属催化焦炭气化反应机理的研究主要集中于碱金属在催化气化中良好的流动性，催化气化是碳与碳酸钾反应的活性中间步骤，且多以煤焦为原料。关于蒸汽气化的报道并不多。本文选取林业剩余物处理过程中获得的生物炭为原料，以K2CO3作为气化催化剂利用生物质能源时，从添加方式和添加量两个方面考察生物炭的水蒸气气化性能。生产合成气、氢气等。为高附加值产品流程提供数据参考。
1材料与方法
11原料和试剂
落叶松焦是在生物质微波热解装置中生产的，落叶松粉材料购自烟台通用活性炭有限公司。分析纯碳酸钾购自阿拉丁。
12碳酸钾添加方法
121浸泡法
称取一定质量的生物炭，置于烧杯中，缓慢滴加去离子水，直至生物炭样品完全吸收饱和，然后测量生物炭样品的饱和吸水率。根据饱和吸水率，配制一定质量分数的K2CO3溶液，与生物炭样品混合均匀，密封，静置6小时，放入烘箱中105干燥4小时。采用浸泡法添加K2CO3的生物炭样品。
122机械搅拌法
按添加量称取生物炭样品和K2CO3粉末，放入拉链袋中，剧烈摇晃使其混合均匀、充分，这就是机械混合添加K2CO3的生物炭样品。
13绩效评估
样品水汽化反应采用微波固定床水汽化装置，详细步骤可参考文献。
14计算公式
水转化率XH2O、碳转化率XC、合成气生成率Ysyngas、氢气生成率YH2的计算方法和公式请参见文献。
2结果分析
21K2CO3添加方法的效果
211水转化率和碳转化率
浸渍法是最常见的催化剂引入方法，需要浸渍、搅拌、干燥等一系列过程，相比浸渍法漫长而复杂的过程，简单的机械混合方法可以大大简化催化剂的引入。加工，降低加工成本。因此，对K2CO3引入方法进行对比研究，选择机械混合法和等体积浸渍法两种方法。
以CC为原料，在相同条件下进行对比实验。反应过程中，反应体系为稳态反应过程，两种K2CO3添加方式的水转化率在90左右波动，而不添加K2CO3的水转化率仅为50左右，因此K2CO3的添加大大降低了水转化率。改善了.水蒸气转化率提高，机械混合法的水蒸气转化率略高于浸渍法。从碳转化率随时间变化的曲线可以看出，CC在各种反应条件下都以一定的速率进行反应，这种生物炭水蒸气气化行为在动力学上与未反应的收缩核心模型一致。碳转化率随时间的变化接近一条不同斜率的直线，直线斜率由大到小的顺序为机械混合>浸渍法>无添加剂。当反应进行40分钟时，机械混合法的碳转化率为63，而浸渍法的碳转化率为56，而在不添加K2CO3的体系中，仅为28。反应非常明显，机械搅拌法的水转化率为。速率和碳转化率均较高。
一般来说，在生物炭水蒸气气化反应过程中采用微波加热，可以有效降低温度梯度，增强传质和传热过程，促进反应的有效进行，减弱添加方式的影响。从某种程度上来说，两种添加方法的水转化率和碳转化率非常接近。等体积浸渍法中，活性成分的分布由内向外逐渐增大，水碳反应的活性点主要取决于末端碳原子或未反应的缩核，是表面缺陷点。模型中，反应界面为表面继续向核心推进，机械混合法外表面K2CO3浓度始终高于浸渍法，因此汽化碳转化率和水转化率均较高。转化率略高于浸渍法。
212合成气产率和氢气产率
从合成气收率对比曲线来看，当反应时间较短时，两种方法的合成气收率比较接近，从反应10分钟开始差距开始拉大，当反应达到40分钟时，两种方法的合成气收率比较接近。机械混合法和浸渍法气体产量分别为1140g/kg生物炭和959g/kg生物炭。可以看出，产氢率呈现出与合成气类似的趋势，反应40分钟后，机械混合法和浸渍法的产氢率分别为每1kg生物炭95g和90g。当不添加碳酸钾时，CC蒸汽气化的合成气产量和氢气产量分别为398g/kg生物炭和52g/kg生物炭，表现出显着差异。
213气化气的成分
两种方法的气化气成分及相关参数对比数据可见，浸渍法的合成气比为9234，而直接混合法的合成气比为9599。气体转移反应可以获得高的H2/CO比，往往会产生大量的CO2，浸渍法制备的产物气体的H2/CO比略高于机械混合法，但生成的CO2气化后的气体达到697，而直接混合法仅达到333。如果生物焦气化的目标产物是合成气，则直接混合法具有优异的合成气收率和合成气纯度。当目标产物为氢气时，浸渍法的氢气收率略高，但机械混合法的氢气收率仍占主导地位。
王锡明等研究了煤焦催化气化过程中K2CO3添加方法对煤焦气化的影响，发现浸渍法的气化效果优于机械混合法。但两种方法之间的差异随着气化过程的不同而增大，反应温度的上升迅速减弱，反应温度高于800后两种方法的转化率趋于恒定。显然，生物质焦并不遵循这一规律，其主要原因可能是与致密煤焦相比，生物质焦结构更疏松，石墨化程度更低，更容易参与水蒸气气化反应。完全不同的规则出现了。总之，就生物质焦而言，机械混合法比浸渍法具有更高的水碳转化率和更高的合成气收率，且操作方法简单，添加K2CO3是较好的方法。
22效果取决于K2CO3添加量
221水转化率和碳转化率
焦炉选用落叶松焦和椰壳活性炭为原料，研究了K2CO3添加量对落叶松焦和椰壳活性炭蒸汽气化性能的影响。
水转化率和碳转化率曲线根据K2CO3添加量而变化。当不添加K2CO3时，落叶松焦在反应时间40分钟内的平均水转化率仅为49。当K2CO3添加量为125时，水转化率大幅提高至74，而当添加量增加至25时，水转化率大幅提高。水转化率显着提高。增加率下降，平均水转化率增加至82。当K2CO3添加量继续增加至5时，水转化率达到94，增加添加量至10和20后，水转化率都在92到96之间。确实如此。可以看出，添加量超过5后，添加K2CO3促进水转化率的效果不再明显。同时，在相同的反应条件下，椰壳活性炭体系的水转化率略低于落叶松焦体系，纯椰壳活性炭体系的水转化率仅为37。如果K2CO3的添加量为125，则很快增加到66。随着K2CO3添加量继续增加，增幅减小，添加量为25时，水转化率为81。随着K2CO3添加量的不断增加，水转化率在81~88之间波动。
随着K2CO3添加量的增加，落叶松焦的碳转化率由27增加到46、54、65。如果继续增加K2CO3的添加量，碳转化率保持在72并且不再增加。椰壳活性炭的碳转化率由20提高到37、54、48，并继续增加K2CO3的用量。增幅虽小，但还是有所增加。对于图10和图20中的K2CO3添加量，碳转化率分别为62和67。
222合成气生产率和氢气生产率
不添加K2CO3时，落叶松焦的合成气产量为269g/1kg生物炭，当K2CO3添加量为125时，合成气产量迅速增加至683g/1kg生物炭；当K2CO3添加量为25时，合成气产量迅速增加至683g/1kg生物炭。每1公斤生物炭合成气产量为269克，增长迅速。合成气产率683g，每1kg生物炭874g，5小时后达到每1kg生物炭1182g，而且即使K2CO3添加量继续增加，合成气产率也没有明显增加。10和20的添加量分别为每1kg生物炭1200g和1268g。椰壳活性炭中不添加K2CO3时，每1kg生物炭合成气产量为258g，随着添加量的增加，增加至每1kg生物炭508、872、734、1067、1263g。随着K2CO3添加量的不断增加，合成气收率越来越接近落叶松焦。
如果不添加K2CO3，落叶松焦蒸汽气化产氢量仅为50g/1kg生物炭，如果添加125K2CO3，则产氢量增加到75g/1kg生物炭，如果继续增加K2CO3添加量，则增加的速度是减少的。当K2CO3添加量为25、5和10时，每1kg生物炭产氢量分别为83、97和105g，但当K2CO3添加量增加到20时，产氢量下降。稍微，达到每公斤生物炭100克。如果不添加K2CO3，椰壳活性炭的产氢率仅为34g/kg生物炭，添加125K2CO3后，产氢率几乎翻倍，达到63、25、5、10、20。分别为每1kg生物炭83、78、94和95g，随着K2CO3添加量的增加，产氢率有所增加，但增加的量越来越小。
223合成气比率和H2/CO比率
随着K2CO3负荷的增加，无论是在落叶松焦炭系统还是椰壳活性炭系统中，合成气的比例不断增加，而H2/CO比值下降。纯生物炭体系中，合成气比低，但H2/CO比高，通过添加K2CO3，气化气的合成气比可提高到96。同时，H2/CO比率降至12。这主要是因为K2CO3对碳水反应有很大的促进作用，同时由于K2CO3对反应的催化作用，极大的抑制了水煤气转化反应的进行，在大幅度提高合成气的前提下，碳气化气的二氧化物体积分数收率可降至5以下，大大提高了合成气的纯度。
综合比较落叶松焦和椰壳活性炭在K2CO3催化剂下的气化行为表明，椰壳活性炭的水蒸气气化反应性能低于落叶松焦，这可能与其性质较为疏松有关。落叶松焦的结构。碳晶体的有序性较低，缺陷结构较多，活性位点较多，更容易与K2CO3相互作用，而对于反应性相对较低的生物炭原料则需要更多的K2
一、碳酸钾水溶性？
。
碳酸钾水溶液为弱碱性碳酸钾，白色结晶粉末。
密度2-428g/cm3。
熔点891，沸点分解，相对分子138-21。水溶液易溶于水，呈碱性，不溶于乙醇、丙酮和乙醚。吸湿性很强，暴露在空气中能吸收二氧化碳和水分，变成碳酸氢钾，因此必须包装严密。
无色透明液体。有特殊的刺鼻气味。甜的。非常不稳定。蒸气比空气重。在空气作用下可氧化为过氧化物、醛类和乙酸，遇光可加速氧化。如果乙醚中含有过氧化物，蒸发后分离出的剩余过氧化物在加热到100以上时可能会引起剧烈爆炸，因此可以通过加入5%硫酸亚铁水溶液并摇动除去过氧化物。与无水硝酸、浓硫酸、浓硝酸的混合物反应也可能发生剧烈爆炸。
二、碳酸钾的俗名是什么？
碳酸钾的俗名是钾。碳酸钾是一种白色结晶粉末。密度2-428g/cm3。熔点891，沸点分解，相对分子量138-21。水溶液易溶于水，呈碱性，不溶于乙醇、丙酮和乙醚。吸湿性很强，暴露在空气中能吸收二氧化碳和水分，变成碳酸氢钾，因此必须包装严密。水合物包括一水合物、二水合物和三水合物。碳酸钾的水溶液呈碱性。不溶于乙醇和乙醚。
摩尔质量138-21g/mol。
碳酸钾，白色结晶粉末，密度2-428g/cm3，熔点891，沸点分解，相对分子量138-21。
分子式k2co3。
水溶液易溶于水，呈碱性，不溶于乙醇、丙酮和乙醚。吸湿性很强，暴露在空气中能吸收二氧化碳和水分，变成碳酸氢钾，因此必须包装严密。水合物包括一水合物、二水合物和三水合物。碳酸钾的水溶液呈碱性。不溶于乙醇和乙醚。
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