生物質(zhì)與煤混燃過程中硫與氯對堿金屬遷移轉(zhuǎn)化的競爭機(jī)制.pdf

1、生物質(zhì)與煤混合燃燒因具有CO2凈排放為零、NOx、SO2和重金屬排放量降低等優(yōu)點(diǎn)而被廣泛關(guān)注。但生物質(zhì)中含有大量易揮發(fā)的堿金屬和氯元素，在燃燒過程中會造成沉積、聚團(tuán)和腐蝕等問題。堿金屬的遷移轉(zhuǎn)化與原料中非金屬元素S和C1等密切相關(guān)，若能找出兩者對堿金屬遷移轉(zhuǎn)化的競爭機(jī)制，就可選用更加合理的方法來緩解堿金屬問題。本文采用理論與實驗相結(jié)合的方法，利用XRD和SEM等分析測試手段深入地探討了混燃過程中硫與氯對堿金屬遷移轉(zhuǎn)化的影響。
　　

2、本文采用化學(xué)熱力學(xué)平衡軟件HSC預(yù)測了溫度和單質(zhì)S在秸稈與鐵法煤混燃過程中硫與氯對處于熱力學(xué)平衡狀態(tài)下堿金屬遷移轉(zhuǎn)化的競爭機(jī)制，結(jié)果表明：隨著溫度的升高，氯對促進(jìn)堿金屬以KCl(g)和NaCl(g)形式的揮發(fā)作用較明顯；而硫?qū)A金屬的固定作用較顯著，主要以K2SO4和Na2SO4的形式存在；硫在0.05-0.3mol之間時，隨著硫摩爾量的增加，氯對堿金屬的揮發(fā)作用減弱，而大于0.1mol時硫?qū)缀跞繅A金屬以K2SO4和Na2SO4的形

3、式固定在底灰中。
　　本文以熱力學(xué)平衡計算為依據(jù)，在管式爐上研究了三種秸稈(水稻秸稈、玉米秸稈和小麥秸稈)與鐵法煤和宜陽煤在不同溫度、摩爾比及混合比條件下混燃，硫與氯對堿金屬遷移轉(zhuǎn)化的競爭機(jī)制。結(jié)果表明：隨著溫度的升高，堿金屬和氯的揮發(fā)量增加，并以堿金屬氯化物形式析出；硫與氯都會對堿金屬的凝結(jié)起到一定作用，凝結(jié)形式可能是KCl、NaGl、K2SO4和Na2SO4；溫度在600℃時，固相中同時存在：K2SO4和KCl，但硫?qū)A金屬的

4、固定作用較顯著，900-1100℃硫與氯對固相內(nèi)部堿金屬起到了遷移作用，將堿金屬轉(zhuǎn)化為硅酸鹽和硅鋁酸鹽等非可溶化合物；添加劑量的多少，并不影響氯在促進(jìn)堿金屬揮發(fā)方面的主要作用，并以KCl(g)和NaCl(g)的形式存在。硫與氯對堿金屬的凝結(jié)都有影響，其存在形式可能有KCl、NaCl、K2SO4和Na2SO4。硫?qū)A金屬的固定及向堿金屬硅酸鹽及硅鋁酸鹽等化合物的遷移作用較明顯，可溶性堿金屬鹽主要以K2SO4和Na2SO4存在。玉米秸稈與宜