福建无烟煤灰熔点提高过程中铝钙协同作用的研究

发布时间：2021-04-23 07:59

　　福建省拥有丰富的无烟煤,但大多数为高变质的老旧无烟煤,其煤灰软化温度（ST）不高于1250℃。而工业上采用固态排渣技术的气化炉要求气化用煤的灰软化温度要高于1250℃,若直接使用福建低灰熔点煤则会导致气化炉内易结渣,无法排灰,甚至烧坏设备。因此深入研究如何提高灰熔融温度是非常必要的,这有利于煤炭的清洁高效利用。目前用于提高灰熔点的方法有添加高灰熔点的配煤和添加酸性氧化物,而对于复合阻熔剂的研究很少,故本实验对氧化铝和氧化钙的复配助剂在提高灰熔点方面进行了研究,并分析其协同作用机理。本文选取龙岩（LY）、上京（SJ）和永定（YD）三种福建低灰熔点煤,利用灰熔点测定仪研究了氧化铝、氧化钙及铝钙复配物对三种煤灰熔融温度的影响规律。研究结果表明:加入Al2O3（4%～18%）可以一直提高灰熔点,加入CaO（2%～8%）会降低煤灰熔点;添加2%CaO可使已添加16%Al2O3的LY灰的软化温度达到1255℃,升高了 11℃;添加l%CaO可使已添加14%Al2O3的SJ煤灰的软化温度达到1252℃,提高了 8℃。添加CaO仍使已添12%Al2O3的YD煤灰熔点一直降低。因此,向LY煤和SJ煤中添... 

【文章来源】：福州大学福建省 211工程院校

【文章页数】：78 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
中文摘要
Abstract
第一章 文献综述
    1.1 煤炭资源利用现状及煤气化概述
    1.2 煤灰熔融特性研究现状
        1.2.1 煤灰熔点测定方法
            1.2.1.1 角锥法
            1.2.1.2 灰柱法
            1.2.1.3 热机械分析技术法
        1.2.2 煤灰熔点的影响因素
            1.2.2.1 煤灰化学组成对煤灰熔点的影响
            1.2.2.2 煤灰矿物组成对煤灰熔点的影响
            1.2.2.3 气氛对灰熔点的影响
        1.2.3 调节灰熔点方法研究
            1.2.3.1 添加配煤调节灰熔点
            1.2.3.2 添加助剂调节灰熔点
    1.3 课题主要研究内容
第二章 实验部分
    2.1 实验方案
    2.2 实验原料
    2.3 实验仪器
        2.3.1 灰熔点测定仪
    2.4 实验药品
    2.5 煤灰熔融性实验
        2.5.1 实验气氛的控制
        2.5.2 实验样品的制备
        2.5.3 灰熔点的测定
        2.5.4 灰样的高温热处理
    2.6 分析测试方法
        2.6.1 X射线荧光仪（XRF）
        2.6.2 X射线粉末衍射仪（XRD）
        2.6.3 扫描电镜（SEM）
        2.6.4 X射线能谱仪（EDX）
        2.6.5 热综合分析仪（TG）
        2.6.6 FactSage软件分析
    2.7 本章小结
第三章 铝钙协同作用对灰熔融温度的影响
    3.1 氧化铝对灰熔融温度的影响
    3.2 氧化钙对灰熔融温度的影响
    3.3 铝钙复配物对煤灰熔融温度的影响
        3.3.1 铝钙对LY煤灰熔融温度的影响
        3.3.2 铝钙对SJ煤灰熔融温度的影响
        3.3.3 铝钙对YD煤灰熔融温度的影响
    3.4 本章小结
第四章 钙铝协同作用机理研究
    4.1 灰样的XRD分析
        4.1.1 原煤灰XRD分析
        4.1.2 添加助剂后的灰样XRD分析
    4.2 灰样SEM-EDX分析
        4.2.1 LY煤灰的SEM分析
        4.2.2 SJ煤灰的SEM分析
        4.2.3 YD煤灰的SEM分析
    4.3 FactSage热力学软件分析
        4.3.1 引言
2-Al₂O₃三元相图">        4.3.2 CaO-SiO₂-Al₂O₃三元相图
2O₃-SiO₂-Fe₂O₃四元相图">        4.3.3 CaO-Al₂O₃-SiO₂-Fe₂O₃四元相图
    4.4 本章小结
第五章 铝钙复合物对气化反应活性的影响
    5.1 前言
    5.2 实验
    5.3 实验结果与分析
    5.4 本章小结
结论与展望
    结论
    展望
参考文献
致谢
个人简历
附录


【参考文献】：
期刊论文
[1]对我国煤气化技术发展方向的思考[J]. 朱玉营.  氮肥与合成气. 2017(11)
[2]CaO含量对高钠煤灰熔融特性的影响[J]. 王东旭,祁超,王洋,李文艳,肖海平,康志忠.  燃料化学学报. 2017(09)
[3]煤炭资源利用的现状及可持续发展的对策[J]. 邓运泉.  内蒙古科技与经济. 2017(15)
[4]CaCO3对无烟煤煤焦气化反应活性的影响[J]. 王少龙,张鹏飞,周松华,谢燕,曹阳,敖先权.  过程工程学报. 2017(06)
[5]配煤对煤灰熔融性及黏温特性的影响[J]. 刘硕,周安宁,杨伏生,井云环.  洁净煤技术. 2017(03)
[6]Al2O3对神东煤灰渣熔体特性的影响[J]. 麻栋,白向飞.  煤炭转化. 2017(01)
[7]浅议煤灰成分和煤灰熔融性的关系[J]. 刘嘉,孙思.  山西化工. 2016(04)
[8]阻熔剂提高煤灰熔融温度及其阻熔机理[J]. 武成利,田梦琦,陈晨,闵凡飞,李寒旭.  硅酸盐通报. 2016(07)
[9]配煤和助熔剂降低煤灰熔融温度的矿物学特性研究[J]. 徐荣声,王永刚,林雄超,杨萨莎,艾沙江,杨远平.  燃料化学学报. 2015(11)
[10]活性炭对煤灰熔融性测试中弱还原性气氛的影响初探[J]. 杨海生.  煤质技术. 2015(05)

博士论文
[1]中国煤炭产业周期波动及预控对策研究[D]. 冯雨.中国矿业大学 2015

硕士论文
[1]钙镁协同作用对煤灰熔融特性的影响研究[D]. 张子利.安徽理工大学 2013
[2]CaO-Fe（NO3）3对锦界煤焦-CO2气化特性的影响研究[D]. 索新良.华北电力大学 2013
[3]铁系复合助熔剂的开发及助熔机理的研究[D]. 张雷.安徽理工大学 2010
[4]Shell煤气化高效复合助熔剂的开发及作用机理研究[D]. 魏雅娟.安徽理工大学 2009



本文编号：3154954