1、富含堿金屬的秸稈類生物質在與無煙煤共氣化的過程中，由于兩種原料具有顯著差異的熱化學歷程，生物質灰與煤焦共存的狀態(tài)是整個氣化過程中的必然階段。本課題著重從生物質中所富含的堿金屬出發(fā)，研究了生物質及其灰對無煙煤的催化作用以及對煤灰熔融特性的影響。
　　本論文選取晉城無煙煤和水稻秸稈作為實驗原料，利用固定床反應器，研究了添加20wt％生物質的混合物料在1100℃，以CO2為氣化劑的共氣化過程中，不同氣化時間下所得焦樣中堿金屬含量的變化，

2、通過X射線衍射儀(XRD)和拉曼光譜分析了堿金屬對煤中礦物質轉變的影響、對煤焦結構及反應性的影響等問題。在此基礎上，通過熱重分析儀(TGA)，參考化學分餾法對生物質灰中堿金屬進行分類，研究了生物質灰中不同形態(tài)堿金屬對煤焦的催化作用;進一步探討了生物質的添加對晉城煤灰熔融特性的影響，并對其助熔機理進行了探究。
　　得到了以下主要結論:
　　1.水稻秸稈在1100℃下氣化時3min已經(jīng)氣化成灰，質量不再變化。與無煙煤共氣化過程中

3、，氣化殘留物中堿金屬含量在1-7min之間有所升高;殘留物中增加的堿金屬主要以水溶態(tài)和有機態(tài)形式存在，具有較強的催化能力，因此殘留物的氣化反應性變好。
　　2.煤氣化過程中煤焦的有序化程度隨著氣化時間的延長不斷增加。而生物質的添加減慢了其有序化進程。
　　3.共氣化反應初期，SiO2與C反應生成SiC的過程中會產(chǎn)生氣相SiO，適當?shù)慕佑|時間使得SiO與生物質中的堿金屬結合生成了不穩(wěn)定的透長石((K，Na)(Si3Al)O8)

4、，從而導致共氣化殘留物中堿金屬含量增加。而后，透長石分解消失，部分堿金屬轉變?yōu)闅庀?，剩余堿金屬轉變?yōu)殁c長石、鈣長石等物質保留在氣化灰中。
　　4.熱重實驗表明:當生物質灰的添加比例小于40wt％時，煤焦的氣化轉化率隨著生物質灰添加比例的增大而增大;當添加比例為50wt%時，殘余物發(fā)生熔融。生物質灰中水溶態(tài)堿金屬鹽和鹽酸不溶態(tài)堿金屬氧化物是催化煤焦氣化的活性組分;煤中礦物質的存在減弱了生物質灰的催化作用，而CaCO3的添加可以抑制該