煤和生物质的灰熔融性及共气化特性研究

发布时间：2020-09-22 20:02

　　 煤和生物质气流床共气化时灰的熔融特性直接关系到气化炉的正常操作。本文从灰组成、矿物质组成和灰熔融过程观测等角度研究了生物质的添加对煤灰熔融特性的影响,并探讨了灰的熔融机理。此外,利用滴管炉反应装置对煤和稻草的共气化特性进行了研究。添加稻草、棉秆和海藻均能有效地降低晋城煤的灰熔融温度。稻草和煤混合灰的灰熔点随稻草掺混比例增大而降低；棉秆和煤混合灰、海藻和煤混合灰的灰熔点,随着棉秆和海藻掺混比例的增大先降低后升高。高温下生物质和煤的混合灰中矿物质发生反应,生成钠长石、霞石等有利于形成低温共熔体的矿物质,使混合灰具有较低的灰熔融温度。碱酸比在0.5-3.0时煤和生物质的混合灰具有较低的流动温度。高温热台显微镜拍摄的灰熔融图像表明煤灰熔融过程是由于灰受热持续软化使固相熔化,形成了高粘度流动性较差的难熔体；稻草灰熔融时有更多挥发物释放,易形成低粘度熔体；稻草和煤的混合灰中含有较多的Na+和K+等,使混合灰比煤灰更易发生流动而有利于矿物质的熔融。随着稻草掺混比例的增大,这种促进流动的作用越明显。煤和稻草水蒸气共气化实验中,在1000℃气化温度下,稻草掺混比为20%时气体产率接近二者的加权平均值,掺混比为50%和80%时CO的产生受到抑制；1200℃时,各掺混比下气体产率接近二者的加权平均值；1400℃下,稻草掺混比为20%时气体产率接近二者的加权平均值,掺混比为50%和80%时能促进CO和H2的产生。固体产率和固体组成与加权平均值存在偏差。煤和稻草氧气共气化实验中,在温度为1200℃,稻草掺混比为20%和50%时,有利于CO2的产生而不利于CO和H2的产生,掺混比为80%时,CO2和H2产率低于加权平均值；1400℃时,20%的掺混比下H2产率低于加权平均值而CO2产率高于加权平均值,掺混比为50%和80%时,能促进CO的产生,固体产率和组成与水蒸气共气化具有类似的性质。共气化固体中出现了富含Si、Al、K和Ca等元素的熔融灰颗粒。
【学位单位】：华东理工大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2015
【中图分类】：TQ546
【部分图文】：

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本文编号：2824856