刘仁平，金保升，周保华，姚 蕊

（1.河北科技大学环境科学与工程学院，河北石家庄 050018；2.东南大学能源与环境学院，江苏南京 210096；3.河北科技大学图书馆，河北石家庄 050018）

基于Gibbs自由能最小化的生物质燃烧中K与Na迁移及转化规律模拟

刘仁平1，金保升2，周保华1，姚 蕊3

（1.河北科技大学环境科学与工程学院，河北石家庄 050018；2.东南大学能源与环境学院，江苏南京 210096；3.河北科技大学图书馆，河北石家庄 050018）

运用Gibbs自由能最小化的原理，利用生物质燃烧模型模拟生物质燃烧过程中K，Na的迁移规律，同时对试验条件无法满足的高温、高压区域进行了预测。模拟结果表明：温度对碱金属释放量的影响比较大，温度为1 000℃时，气相碱金属元素K，Na的析出量分别占原料中K，Na质量的8.98%和6.05%；而当温度升高到1 400℃，碱金属K，Na的析出量分别占到原料中K，Na质量的96.6%和92.2%；气相中碱金属绝大多数以氯化物的形式存在，碱金属氢氧化物和硫酸盐的含量仅占极少部分。随着压力的增加，气相碱金属元素K，Na含量不断下降，相应的凝固相碱金属元素K，Na含量则不断上升。

碱金属；Aspen Plus软件；生物质；迁移

在生物质能利用转化工艺中，直接燃烧是一种传统工艺，同时也是十分重要的工艺。在燃烧过程中，生物质中所含的碱金属以气态产物形态逸出，气态产物以黏稠熔融态冷凝于换热器面上，导致反应器腐蚀，阻碍传热、降低换热效率，阻塞流道，影响设备的正常运行［1－6］。

研究生物质燃烧过程中碱金属的释放规律可为确保生物质燃烧设备稳定高效运行提供依据。……