煤粉恒温燃烧砷挥发特性及一种新的砷化合物反应动力学参数确定方法

发布时间：2024-04-15 23:40

　　煤燃烧过程中除了生成SO2、NOx等污染物外,燃煤烟气中还含有多种有毒痕量元素如汞、砷、铅、镉和铬等,其中砷由于高毒性和致癌性,逐渐引起社会的广泛关注。作为砷迁移和排放研究的基础,本文重点研究煤粉恒温燃烧砷的挥发特性,探究不同燃烧工况如温度、煤种、气氛、掺混比等对煤燃烧砷挥发的影响规律和机理;获得煤粉燃烧过程中砷、硫同步释放规律,探讨了瞬时砷挥发特性及硫对砷挥发的影响;并提出了一种新的砷化合物反应动力学参数确定方法,在此基础上建立单颗粒煤燃烧砷挥发动力学模型,深入分析砷挥发比例以及气相砷浓度在煤颗粒内部各处随时间的变化规律。主要内容和成果如下:(1)研究了煤粉恒温燃烧砷的挥发特性,测试不同煤阶、较宽温度范围(600-1500℃)、气氛(富氧气氛和空气气氛)、掺混比等对砷挥发的影响规律,提出了基于温度变化的砷失重速率概念,更直观地表征不同温度砷的挥发行为。结果表明,随着温度升高,煤中砷的挥发比例逐渐增大,但砷的挥发比例随温度具有阶段性。砷失重速率-温度曲线在800-900℃区间出现了第一个砷失重峰,在1000℃以上出现了第二个砷失重峰;选取典型煤种研究气氛的影响,发现与21O2/79N2...

【文章页数】：114 页

【学位级别】：博士

【部分图文】：

图２－１实验装置示意图??Ｆｉｇｕｒｅ?２－１?Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔ?ｓｙｓｔｅｍ?ｏｆ?ｃｏａｌ?ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ??

多数煤中砷的含量范围１８］。ＫＹ煤为高砷褐煤，煤中砷含量高达６８．３５＾ｉｇ／ｇ。??２．２实验系统及过程??燃烧实验系统如图２－１所示。管式炉直径５０ｍｍ，长１．２ｍ，可调温度范围为６００－??１７００°Ｃ，放置于水平光滑导轨上。每次称取０．５０±０．０２ｇ煤样平铺于长约９７ｍ....

图２－２砷的标定曲线??Ｆｉｇｕｒｅ?２－２?Ｃａｌｉｂｒａｔｉｏｎ?ｃｕｒｖｅ?ｏｆ?ａｒｓｅｎｉｃ??

图３－１?６００－１５００°Ｃ不同煤燃烧砷失重比例－温度曲线??

（Ｌ１和ＫＹ）共三个煤阶７个煤样，在６００－１５００°Ｃ下进行燃烧实验和砷挥发特性测试。??与燃烧过程中煤的失重曲线类似，煤燃烧过程中砷的挥发特性可以用砷失重曲线表示，如??图３－１所示，即为原煤基下灰中砷的残留比例随温度的变化曲线。为了更清晰地对比不同??煤种的砷失重比例差异，....

图３－２?６００－１５００°Ｃ不同煤燃烧砷失重速率－温度曲线??－－°

的最高燃烧温度为１０００°ｃ?，同理，ＧＺＢ和ＧＹ煤的最高温度为１２００°Ｃ，ＢＪＧ、ＬＹ和??ＳＪＳ煤的最高燃烧温度为１４００°Ｃ?；?（２）基于实验结果和趋势，实验煤样的砷失重曲线均??延伸至１５００°Ｃ，延伸段用虚线表示，见图３－１；?（３）由于砷在煤中的含量为痕量级（１（....

本文编号：3956120