福建无烟煤Na2CO3催化气化过程的比表面变化特性

基于福建建欣无烟煤添加不同量Na2CO3时热天平850℃的水蒸气气化实验，考察了热解气化进程中Na2CO3的自身分解及与碳反应的失重变化。比表面分析仪测定了不同转化率煤样的吸脱等温线的演变规律，在低Na2CO3含量及低转化率时呈现为一端封闭的窄狭缝型微孔结构为主的微孔吸附Ⅰ型特征，高Na2CO3含量及高转化率时转变为有两端开口的开放性中孔和大孔吸附的Ⅱ型特征，超过12%Na2CO3饱和度时显示出裂隙孔和墨水瓶孔表面的H4型回线特征。BET及T-plot模型计算表征了不同量Na2CO3及不同转化率时的比表面积及孔径分布特性，所有比表面积均呈现随转化深度先增后减的变化，Na2CO3催化剂的加入及分散增加了碳活性点位数及气化速率，引起更多微孔的开辟、交联和微孔表面积的减小，Na2CO3添加量越大，比表面积先增后减越趋平缓。12%Na2CO3饱和度时催化剂的充分填充与均匀分散，导致更多难转化碳表面上微晶结构活性位的增加，在气化进程中会引起大量微孔开辟与交联扩孔，在深度转化终止气化反应时，所有比表面积均接近零值，表明了催化剂添加饱和度时转化程度最大及气化过程的均一性。