贵州地区拥有丰富的无烟煤资源,但其具有挥发分含量低、灰熔点低和灰分高等特点,存在着气化活性差、利用率低、环境污染严重等问题。同时,我国有大量的白酒酒厂,其中在贵州地区有着茅台等众多的白酒酒厂,白酒酒糟作为酿酒产生的附属产品,怎么高效资源化利用是亟待解决的问题。目前,生物质与煤共热解气化技术发展迅速,生物质与煤在物理、化学特性上具有较大差异,将二者进行共同利用会产生较好的效果,煤和酒糟中含有的碱金属以及碱土金属,在煤气化过程中有着非常明显的催化作用,大大地提高了煤的气化反应活性,同时,还可以有效利用酒糟本身所含有的热能,克服煤干法气化对煤种要求过高的缺点,减少煤的使用量,改善煤气化的单一性,实现酒糟与煤的高效利用。本文对酒糟与煤的共热解气化特性进行了探索和研究。利用固定床反应器和热重分析仪研究了酒糟与无烟煤的共热解特性,利用自制炭化装置确定出酒糟的最佳炭化条件,利用固定床反应器对比了酒糟与煤焦、酒糟焦与煤焦的共气化特性,并通过SEM、EDX和XRD等表征手段进行酒糟与煤共热解气化过程中原料及产物的表征分析,考察煤和酒糟中的碱金属以及碱土金属对共热解气化的催化作用机理,主要涉及以下几个方面:1、酒糟与无烟煤共热解过程中存在一定的相互作用。酒糟在热解过程中的产气总浓度要高于无烟煤的热解,且随着酒糟掺混比例的增加,共热解过程中产气总浓度逐渐增大。酒糟的热解温度要低于无烟煤的热解温度,在共热解过程中,酒糟的加入可以很好地提高无烟煤的热解速率,随着酒糟掺混比例的增加,共热解的质量损失率逐渐增大,热解段的最大失重率逐渐增大。一级反应模型适用于酒糟与无烟煤的热解。酒糟的热解活化能(59.802KJ/mol)低于无烟煤的热解活化能(16.028KJ/mol),共热解的活化能要低于无烟煤热解的活化能,高于酒糟热解的活化能。2、随着反应温度由900℃升高至1100℃,酒糟、酒糟焦和煤焦的气化反应活性提高;在不同CO2流量300~500ml/min时,酒糟、酒糟焦和煤焦气化反应活性相差不大,选取最佳CO2流量为300ml/min。3、酒糟与煤焦共气化过程中存在一定的协同作用。酒糟和煤焦在CO2气氛下共气化过程中,主要产生CO2、H2、CO和CH4气体,H2、CO和CH4的摩尔百分浓度随酒糟掺混比的增加而增大,CO2的摩尔百分浓度随酒糟掺混比例的增加而减小。气化反应温度和酒糟掺混比例对气化活性有较大影响,酒糟掺混比例相同时,温度900~1100℃范围内,随着温度的升高,共气化反应活性越高;温度相同时,酒糟掺混比例20%~80%范围内,随着酒糟掺混比例的增加,共气化反应活性越高。4、酒糟的最佳炭化条件:炭化温度为550℃、升温速率为10℃/min和保留时间为60min。5、酒糟焦与煤焦共气化反应过程中存在明显的协同作用。酒糟焦和煤焦在CO2气氛下共气化过程中,主要产生H2、CO和CO2,H2和CO的摩尔百分浓度随酒糟焦掺混比的增加而增大,CO2的摩尔百分浓度随酒糟焦掺混比例的增加而减小。气化温度和酒糟焦掺混比对共气化活性有较大影响,在相同酒糟焦掺混比时,随着温度的升高,共气化反应活性越高;在相同温度时,随着酒糟焦掺混比的增加,共气化反应活性越高。6、比较酒糟在炭化前后与煤焦共气化反应活性,在相同气化反应条件下,酒糟焦与煤焦的共气化反应活性明显高于酒糟与煤焦。原因是酒糟焦具有的孔隙结构要比酒糟发达,在共气化过程中混合样品与气化剂CO2的接触面积更大,以及固定碳含量大于酒糟。7、酒糟和煤中分别含有较高含量的碱金属K以及碱土金属Ca,对酒糟和煤的共热解气化反应共同起到催化作用。