洁净煤技术

作者：穆林, 李延宇, 孙萌, 王震, 尚妍, 东明

关键词：化学链气化,木质素,铁基载氧体,气化特性,ReaxFF-MD

化学链气化技术是一种新兴的能源转化技术，具有重要的研究和应用价值，近年来随着清洁能源需求的增加，该技术在生物质和煤炭气化领域的研究逐渐深入。为探索木质素在铁基载氧体作用下的化学链气化反应机理及过程，采用ReaxFF-MD模拟方法，以Fe2O3为载氧体对木质素化学链气化过程进行模拟。结果表明：Fe2O3不仅可以促进木质素的热解，而且能够提供晶格氧加强焦油和焦炭的裂解转化；提高温度可以增加CO和H2的产量，提高木质素的热解气化效率；载氧体与生物质物质的量比的增大可以促进CO的生成，获得高产率的合成气。当两者的物质的量比为2.5时，合成气产率最大，为47.65%。为探究生物质组分变化的影响，以Fe2O3为载氧体对纤维素与木质素共存体系进行化学链气化模拟，结果表明：当纤维素与木质素物质的量比为3∶7时，体系拥有最大的合成气产率33.97%，此时的合成气热值更高。此外，对比尖晶石NiFe2O4和Fe2O3性能发现，NiFe2O4能够为木质素化学链气化过程提供更多的晶格氧，不仅能够提高氢气的产率，有利于木质素向合成气的高效清洁转化，也能够提高碳转化率，满足当前减碳排放的目标要求。

来源：2026年第3期

《洁净煤技术》期刊编辑部

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