西北地区气流床煤气化细灰理化特性研究

摘要

气化细灰是气流床气化炉的出口粗煤气经过洗涤后黑水沉淀得到的产物,是一种煤基固体废弃物,尚无大规模资源化处置方案.为了开发气化细灰高效脱碳技术,利用激光粒度仪、元素分析仪、扫描电子显微镜及能谱仪、X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪、BET比表面积分析仪、热重分析仪等分析设备针对我国西北地区3种气流床煤气化细灰(DSG、HL、SH)的化学成分、粒径、微观形貌、孔隙结构、熔融特性和燃烧特性进行分析.结果表明:气化细灰水分较高均在40％以上,热值均低于10 MJ/kg,挥发分低,且孔隙结构差,表面存在熔融渣层.较差的孔隙结构阻碍未燃碳与氧气接触,制约了气化细灰的脱碳反应.热重分析中DSG、HL、SH的失重率分别为13％、29％和17％,相比3种气化细灰中原本的残碳16％、37％和48％,DSG气化细灰残碳消耗81％,HL气化细灰残碳消耗78％,SH气化细灰残碳消耗35％.氧气浓度由21％升至30％,一定程度上提高了气化细灰反应活性.目前常规的燃烧脱碳技术无法实现气流床煤气化细灰的高效脱碳,因此需开发新型的燃烧脱碳技术,为气化细灰的资源化利用提供支撑.