还原性气氛下朱集西煤灰结渣行为的研究

为探索淮南煤在气流床干法排渣技术中煤灰的结渣行为,以淮南矿区朱集西煤为研究对象,在还原性气氛下对朱集西煤灰高温热处理得到不同温度下的渣样,采用X-射线衍射仪、扫描电镜和Fact Sage模拟软件研究还原性气氛下温度对渣样的晶体矿物转化、表面熔融状态及液相生成的影响。结果表明:在还原性气氛下,1100℃时渣样表面已出现熔融现象,晶体矿物出现钙长石和莫来石,并且随着温度升高,钙长石和石英等晶体矿物反应产生大量液相是引起煤灰粘结的主要原因。     

掺配BDO焦油水煤浆燃烧性能及动力学分析

利用热重分析法研究了掺配BDO焦油水煤浆的燃烧性能及燃烧反应动力学,并结合XRD和SEM-EDX分析了掺配BDO焦油对水煤浆燃烧性能的影响。结果表明:浆体失重过程主要分为三个阶段,在第二阶段由于BDO焦油中大部分组分失重,随着掺配BDO焦油质量分数的增加,失重速率增大;在第三阶段TG曲线向低温区偏移,说明掺配BDO焦油促进了浆体燃烧。由于BDO焦油中Na~+在煤颗粒的表面、边缘和煤颗粒之间形成燃烧的活化中心,使得掺配BDO焦油浆体的(dw/dt)_(mean)和R_w等燃烧性能参数均优于原煤水煤浆的相应燃烧性能参数;在选取Coats-Redfern近似时,水煤浆燃烧在选取反应级数n=1时线性相关性最高,掺配BDO焦油的浆体表观活化能均低于原煤浆体的表观活化能,频率因子均大于原煤浆体的频率因子。     

含钙和含铁矿物对粉煤气化堵渣的影响机理

为了研究粉煤气化的堵渣机理,选取气流床粉煤气化过程中产生的工业渣样(正常渣样和非正常渣样)和在不同还原性气氛与温度下烧制的试验渣样,利用X-射线荧光光谱(XRF)、X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜和能谱仪(SEM-EDX)等研究渣样的灰成分、晶体矿物组成、微观形貌和微区化学组成等性质,结果表明:非正常渣中钙长石的生成和铁的析出是导致堵渣的主要原因;熔渣析铁的主要原因是在还原性气氛下,赤铁矿被还原的中间产物FeO、FeSx转变的中间产物FeS形成Fe-O-S共熔体;气化炉操作温度的波动易导致钙长石晶体生成,而钙长石的大量析出与铁质矿物的富集和单质铁的析出存在内在联系。     

碳酸盐对煤焦的催化气化作用及动力学研究

为研究碳酸盐对煤焦的催化特性,选取印尼褐煤(YN)、大同烟煤(DT)和卧龙湖无烟煤(WLH)三种不同煤阶的煤焦,负载催化剂(K_2CO_3,Na_2CO_3和CaCO_3)进行气化实验。结果表明:原煤焦的气化活性由强到弱依次为YN煤焦、DT煤焦、WLH煤焦;负载10%(质量分数,下同)的催化剂后,煤焦的气化活性均有不同程度提高,负载K_2CO_3和Na_2CO_3后,气化初始温度降低了77℃～182℃,负载CaCO_3后,气化初始温度仅降低7℃～40℃;对于YN煤焦,催化剂活性由强到弱依次为Na_2CO_3,K_2CO_3,CaCO_3,对于DT煤焦和WLH煤焦,催化剂活性由强到弱依次为K_2CO_3,Na_2CO_3,CaCO_3;K_2CO_3和Na_2CO_3的催化活性明显优于CaCO_3;通过缩核模型(SCM)计算,样品的相关系数均在0.958以上,该模型可较好地描述煤焦的CO_2气化反应过程,催化剂的负载降低了气化反应的活化能,提高了气化反应活性。