摘 要 采用常压高温热天平分别考察了污泥对神府煤CO2气化反应速率的影响。在一定的反应时间内，污泥的加入明显地提高了神府煤气化反应的转化速率，温度提高有利于气化反应的进行，Na等金属可以加快神府煤的气化反应速度。
　　关键词 污泥；神府煤；气化；速率
　　中图分类号：TQ546 文献标识码：A 文章编号：1671-7597（2013）17-0048-02
　　煤的气化反应活性是指在一定条件下，煤炭与气化介质相互反应的能力。煤气化特性研究有悠久的历史，很多研究者对煤焦（不定型碳结构）与CO2、O2和水蒸汽的气化反应进行了大量研究。在气流床气化过程中，C与H2反应基本可以忽略，C与CO2的气化反应最慢，可以认为是煤气化过程的控制步骤。生物质作为能源物质与煤共气化时，对煤气化活性的影响至关重要。气化过程受到温度、气体浓度、组成和压力的影响。本文利用热天平考察了温度和污泥对神府煤CO2气化反应速率的影响。
　　1 实验方法
　　热重分析仪是在温度控制下测量物质质量随温度变化的一种热分析仪器。污泥与煤气化反应速率的测量采用美国Thermo Cahn公司生产的TherMax500加压热重分析系统来测量。
　　煤的粒度在120-180目，加入一定量的污泥。为了混合均匀，往混合物中加入去离子水，在机械搅拌器中搅拌20 min，尽量搅拌均匀。样品在105℃的条件下烘干到不再失重为止，碾磨，混合均匀。污泥的添加量分别为煤质量的5%（CS5），10%（CS10）和20%（CS20）。往污泥中添加其干基质量20%的NaOH，混合均匀，得到改性污泥。同样的方法制备得到CMS5，CMS10和CMS20。样品初始质量记为m0，反应结束时样品的质量为mE。
　　从图3可以看出，在相同的时间内，神府煤的转化率最低。污泥加入后，混合物CS（CS5， CS10、CS20）气化反应完成所需时间变短。污泥的添加量增加，有利于气化完成时间的缩短。加入NaOH的污泥后，混合物CMS（CMS5、CMS10和CMS20）进一步降低了神府煤的气化反应时间，提高了神府煤的反应速度。工业气化中，催化剂可提高煤焦与二氧化碳气化的反应速率。陈同斌等研究表明污泥中含有大量的金属元素，而Na、Ca、K、Fe等金属都可以加快煤焦气化反应速率，含1%左右的Na元素可使煤与CO2的气化反应速率提高12～17倍，2%的Ca可使其提高3.3～9倍，0.11%的K也可使其提高2倍。而且部分多元素共同作用于煤焦气化过程比单一元素作用于煤焦气化过程的催化效果好。
　　参考文献
　　[1]郭崇涛.煤化工[M].北京化学工业出版社，1992.
　　[2]陈同斌，黄启飞，高定，等.中国城市污泥的重金属含量及其变化趋势[J].环境科学学报，2003，23（5）：561-569.
　　[3]杨军，郭广慧，陈同斌，等.中国城市污泥的重金属含量及其变化趋势[J].中国给水排水，2009，25（13）：122-124.