生物质中矿物质在气化条件下的演变行为研究

以稻秸秆和玉米秸秆为原料,考察了弱还原性气氛以及550-1 300℃生物质中矿物质的变化,并采用FactSage软件对生物质中矿物质在高温下的演变行为进行了模拟.结果表明,生物质灰中Na和K元素的存在形式相对稳定,部分以气态氯化物的形式挥发出去,部分存在于低熔点硅酸盐或硫酸盐中;Si元素与Ca、Fe、Mg和Al四种元素形成的硅酸盐的变化形式较多,主要形成辉石[(Ca,Mg,Fe)2Si2O6]、橄榄石[(Ca,Mg,Fe)2SiO4]和黄长石[Ca2(Al,Mg)(Si,Al) SiO7]三类物质,随着温度的升高,部分辉石会转化为橄榄石与黄长石,此三类物质相互作用易形成熔点较低的共熔体而导致矿物质的熔融.方石英和莫来石[Al6Si2O13]是导致稻秸秆流动温度高于玉米秸秆的主要原因,莫来石最终转化为斜铁辉石[FeSiO3]、铁尖晶石[FeAl2O4]和钙长石[CaAl2Si2O8]等熔点较低的矿物质.