合成氣的主要成分為CO、H2，可作為燃料直接焚燒，也可以化學(xué)工業(yè)的基礎(chǔ)原料用于合成燃料或化學(xué)品，或作為燃料電池燃料。合成氣的制備工藝和途徑很多，傳統(tǒng)上以煤、天然氣制備，現(xiàn)在也有采用生物質(zhì)、城市生活垃圾等可燃物生產(chǎn)。氣化、熱解工藝中制備的粗燃?xì)釮2/CO比值低、CO2含量較高，不利于后續(xù)的利用，需要進(jìn)行凈化和調(diào)質(zhì)。熔融鹽具有高溫穩(wěn)定性，較寬范圍內(nèi)的低蒸氣壓、高的熱容量、低黏度等優(yōu)良特性；同時高溫下氣體中的HCl、H2S等污染物能被熔融鹽介質(zhì)吸收。目前熔融鹽廣泛應(yīng)用于新材料制備，材料表面處理，燃料電池，太陽能熱發(fā)電，煤氣化，廢棄物處理等方面。但對熔融鹽粗燃?xì)獾膬艋{(diào)質(zhì)作用還很少有相關(guān)報(bào)道。

中科院廣州能源研究所固體廢棄物資源與能源化利用實(shí)驗(yàn)室對熔融鹽合成氣調(diào)質(zhì)，熔融鹽S、Cl污染物脫除，熔融鹽焦油裂解，凈化重整理論模型等方面進(jìn)行了研究。結(jié)果表明：1、熔融鹽可以有效的吸收粗合成氣合成氣中的CO2，同時對合成氣中的H2/CO比值進(jìn)行調(diào)整。通過提高停留時間和反應(yīng)溫度可以控制制得合成氣的H2/CO比值。2、實(shí)驗(yàn)條件下，粗合成氣成分、熔融鹽爐反應(yīng)溫度變化對CH4在熔融鹽內(nèi)的反應(yīng)影響不大，CH4在熔融鹽內(nèi)的反應(yīng)性較低，最終制備的合成氣中的CH4含量需要通過上游工藝來控制。3、不同進(jìn)氣口H2S、HCl濃度、反應(yīng)溫度、氣泡直徑、進(jìn)氣流速對熔融鹽S、Cl吸收率的影響都較小。熔融鹽液面位置對H2S、HCl吸收率有較明顯影響。H2S、HCl吸收主要限制步驟為H2S、HCl在氣泡與熔融鹽交界面處的氣液傳質(zhì)過程。吸收H2S后產(chǎn)生的Na2SO4在徑向上分布比較均勻，在軸向上總體呈現(xiàn)從頂層到底層S濃度逐漸增加的趨勢；吸收HCl后產(chǎn)生的NaCl在軸向和徑向上分布均比較均勻。

相關(guān)實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)表在燃料化學(xué)學(xué)報(bào)[2011,39(9):675-681]上。
 

HCl吸收率隨熔融鹽液面位置的變化



甲苯裂解率隨熔融鹽溫度的變化


 

合成氣組分隨熔融鹽溫度的變化