水力旋流筛分组合用于气化细灰的碳灰分级试验研究

摘要

气化细灰具有较高的残碳和丰富的无机矿物组成,两者资源属性不同制约着气化细灰的大规模利用,通过对气化细灰进行碳-灰分级研究,有利于气化细灰源头减量及分质资源化利用。以GE水煤浆气化工艺产生的细灰为研究对象,研究其碳灰分布特征及水力旋流筛分组合对细灰的分级效果,并通过BET、TG测定了高碳细灰的孔隙及吸附特征和反应活性,探索气化细灰资源化利用的途径。结果表明:气化细灰的灰成分主要含有SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、Fe_(2)O_(3)和CaO,与硅酸盐水泥成分相近;气化细灰中的灰分主要以球状颗粒独立存在或黏附于残碳表面和孔隙中,可通过物理方法对碳-灰进行分级;物料浓度、入料压力和底流口径等是影响水力旋流器分选气化细灰效果的主要参数,随着入料浓度的增大,水力旋流器分选气化细灰的效率先增加后降低,旋流器底流产品的灰分随入料压力的增加先降低后增加,采用水力旋流+筛分组合工艺处理气化细灰,可进一步得到灰分较低的高碳细灰产品;高碳细灰的孔隙发达,比表面积较大约352 cm^(3)/g,反应活性良好,在小于1200℃条件下,高碳细灰中的可燃物可完全与二氧化碳反应。高碳细灰的吸附特性和与二氧化碳的反应特性的结果表明,其可作为低品质吸附材料或返回气化炉气化进行资源化利用。