煤焦-CO_2/H_2O气化反应过程中灰的熔融特性

利用TGA-51H型高温热天平、扫描电镜-X射线能谱研究了我国典型高、低灰熔点煤种煤焦-CO2/H2O气化反应过程中灰的熔融变化行为和熔融机制。研究结果表明:高温下煤中的灰主要在煤焦-CO2/H2O气化反应过程中的中、后期(碳转化率大于50%)开始发生熔融,且初始熔融部分的主要成分为Fe系硅铝酸盐矿物(如铁橄榄石、铁铝榴石等),随着煤灰的进一步熔融,熔融部分中Ca元素含量逐渐增加,大量钙系矿物的出现,导致了煤灰熔融进程的加速;对于同一煤种,煤焦-CO2气化反应过程中灰的熔融温度要比其在煤焦-H2O气化反应过程中的熔融温度约低50~100℃;高温下煤焦颗粒上熔融或半熔融状态的灰渣易粘附在煤焦颗粒上,从而堵塞了煤焦颗粒上的孔隙,减少了气化剂与煤焦表面的有效接触,导致高温下随温度的升高,高灰熔点煤的气化反应速率仍继续上升,而低灰熔点煤的气化反应速率则变化缓慢。