氣化濾餅中碳賦存形態及循環摻燒可行性研究

作者：李金鳳

摘要：煤氣化技術作為煤炭高效清潔轉化利用的重要技術,其無機組分約占20%,主要以氣化灰渣(氣化濾餅和粗渣)形式外排,其中氣化濾餅碳含量達20%~50%,是資源化利用的關鍵技術瓶頸,由于缺乏對碳微觀物化性質的深入分析,導致脫碳效率低、成本高,主要以堆存方式處理,造成環境污染。針對上述問題,以內蒙古某公司氣流床氣化得到的氣化濾餅為研究對象,采用XRD譜圖精修、粒度儀、掃描電鏡、碳硫分析儀、熱重分析儀以及灰熔點分析儀等對氣化灰渣的元素/礦相組成、碳結晶度、碳在不同粒度中的分布規律、碳與無機相賦存形態和微觀形貌、碳失重范圍以及氣化濾餅的反應活性等方面進行研究。結果表明:氣化濾餅中碳主要以反應活性較高的無定型碳和惰性的石墨碳2種形態存在,其比例分別為92.94%和7.06%,其賦存形態主要是由煤種和氣化條件決定;氣化濾餅中碳賦存形態包括單獨存在的絮狀碳顆粒、與無機組分熔融的不規則顆粒,且細顆粒中含碳量高,粗顆粒中無機組分含量高;500~700℃熱重分析的失重高達27.38%,與碳硫分析和馬弗爐燒失量結果較為一致,說明該部分燒失部分主要是碳的高溫熱解導致;通過分析灰熔融溫度,發現軟化溫度在1130℃,流動溫度在1247℃,在煤氣化溫度范圍內具有較高的反應活性,可用于循環摻燒實現碳資源的高效回收利用。

發文機構：神華包頭煤化工有限責任公司

關鍵詞：煤氣化氣化濾餅碳基礎物性反應活性高效脫碳coal gasificationcoal gasification filter cakecarbonbasic propertiesreactivityefficient decarburization

分類號： TQ54[化學工程—煤化學工程]X7[環境科學與工程—環境工程]