煤中矿物质对高温气化反应的影响下载

weixin_39822095 2020-10-02 12:30:54

针对鄂尔多斯地区煤样,对其做灰成分分析,并测得其灰熔融温度,在高温气化条件下,对比原煤焦、脱灰煤焦和添加煤灰的脱灰煤焦在高温气化下的反应活性,通过对比3组煤样CO2转化率的高低,来分析煤灰中的矿物质与高温气化反应之间的关联性,为实际生产提供可靠的数据。
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针对鄂尔多斯地区煤样,对其做灰成分分析,并测得其灰熔融温度,在高温气化条件下,对比原煤焦、脱灰煤焦和添加煤灰的脱灰煤焦在高温气化下的反应活性,通过对比3组煤样CO2转化率的高低,来分析煤灰中的矿物质与高温气化反应之间的关联性,为实际生产提供可靠的数据。

煤灰在高温下的热行为对气化过程有很大的影响.利用热重-差示扫描量热(TG-DSC)、X-射线衍射(XRD)和扫描电镜(SEM)研究了义马煤中矿物质在高温氧化气氛下的热行为及矿物质演变.结果表明,矿物质组分随温度的升高发生了转变,主要由硅铝酸盐控制,这种改变会对灰熔融特性产生影响;矿物质形貌和分布状态随温度的升高也发生了变化.

以烟煤和高粱秸秆为研究对象,在小型加压固定床反应器上考察了压力3.5MPa及温度700℃条件下制焦方式、煤/生物质混合比和气固接触时间对煤与生物质共气化制取富甲烷气体过程中水蒸气气化反应和甲烷化反应的影响.结果表明,对于水蒸气气化反应,煤焦和生物质焦共气化时不能观察到明显的协同作用;对于甲烷化反应,高粱秸秆焦的甲烷化反应活性高于煤焦的甲烷化反应活性,当对高粱秸秆水洗后,高粱秸秆焦的甲烷化反应活性降低至与煤焦的甲烷化反应活性相当,分析表明,水洗后高粱秸秆焦碱金属钾的含量显著降低,说明高粱秸秆焦中碱金属钾的存在是高粱秸秆焦甲烷化反应活性较高的主要原因.增加气固接触时间,有利于提高甲烷产率.

利用自制恒温热分析系统研究了不同气氛中（O2/N2,O2/CO2和O2/H2O/CO2）煤粉在温度（8001 200℃）和氧气体积分数（2!%）范围内的燃烧行为,主要关注CO2/H2O气化反应作用下的燃烧特性。结果表明:在800℃时,大同烟煤在O2/N2中相对O2/CO2较快的燃烧速率主要源于N2和CO2物性的差异。温度升高到1 000℃进而到1 200℃,CO2气化反应影响增强,大同煤在O2/CO2中整体反应速率逐步接近并超过O2/N2中的燃烧速率。但是当氧气体积分数超过10%后,气化反应影响减弱,大同煤在O2/CO2中的反应速率又逐渐落后于O2/N2中。因为H2O比热和氧扩散能力介于N2和CO2之间,在气化反应作用之前,大同煤在O2/CO2/H2O中的燃烧速率低于O2/N2而高于O2/CO2。在2%氧气体积分数下,温度的升高强化了CO2/H2O协同气化的影响,使得大同煤在O2/H2O/CO2中的整体反应速率始终要高于O2/CO2中;但是氧气体积分数增加到10%后,协同气化作用减弱,导致大同煤在3种气氛中的反应过程较为接近。与大同烟煤相比,阳泉无烟煤在气化反应作用下的整体反应速率

介绍了煤与生物质共气化反应的机理;分析了气化温度、煤与生物质的掺混比例、气化剂、物料的掺混方式等因素对共气化过程的影响;对煤与生物质进行了热重分析、小型固定床气化和流化床共气化等试验研究;提出了煤与生物质共气化仍需进一步研究的重点。

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