新疆淖毛湖煤中钠在CO_(2)气化过程的迁移行为

摘要

针对新疆淖毛湖煤矿煤中Na含量高,在气化过程中可能会导致气化炉内壁腐蚀、沾污等问题,本文通过开展实验室气化实验和Factsage热力学模拟实验,研究了淖毛湖煤中钠在CO_(2)气化过程时的迁移行为。通过热重实验研究了淖毛湖煤的气化反应特性;利用扫描电镜-能谱(SEM-EDS)、X射线衍射(XRD)及电感耦合等离子体-原子发射光谱(ICP-OES)等手段,对淖毛湖煤在800~1100℃下CO_(2)气化条件下得到的残渣进行了分析表征,研究了不同温度下得到的残渣形貌以及残渣中Na的赋存形态、含量变化等;同时,结合化学热力学平衡计算方法,研究了CO_(2)气化过程中淖毛湖煤中Na在气相中的分布情况,分析了气化过程中Na的析出特性。结果表明,在一定的反应时间内,随着气化温度的逐渐升高,在温度为900~1100℃下淖毛湖煤中Na的析出量逐渐增加。在煤气中钠元素主要以NaCl(g)、NaOH(g)和Na(g)的形态存在,这部分形态的Na随着煤气排出而未富集于残渣中。800℃时残渣中主要成分为CaCO_(3),当气化温度高于900℃时,残渣开始熔融,且随温度的升高残渣中共熔物增加。当温度在800~1100℃时,淖毛湖煤中Na主要以硅铝酸盐的形式存在。