三種原煤焦及其混煤焦的CO2氣化特性研究.pdf

1、煤氣化在煤炭資源高效潔凈利用方面有重要意義。與傳統(tǒng)煤氣化工藝相比,煤催化氣化工藝可以降低氣化反應(yīng)溫度,加快反應(yīng)速率。目前,我國(guó)的氣化爐多采用混煤作為氣化原料,研究不同煤種的摻混氣化特性對(duì)于該煤種的工業(yè)化應(yīng)用有一定指導(dǎo)意義。
　　本文氣化實(shí)驗(yàn)部分在自行搭建的熱重分析儀上進(jìn)行,研究了煤焦粒徑、CO2流量、煤焦質(zhì)量、熱解溫度、熱解恒溫時(shí)間、氣化溫度對(duì)原煤焦氣化反應(yīng)的影響。研究結(jié)果表明,當(dāng)煤焦粒徑≤70μm,CO2流量為600mL/min

2、,煤焦質(zhì)量為0.1g時(shí),可以消除內(nèi)外擴(kuò)散對(duì)氣化反應(yīng)的影響。熱解溫度和熱解恒溫時(shí)間對(duì)準(zhǔn)東煤焦的氣化反應(yīng)性影響比較明顯,對(duì)貴州煤焦影響則較小,渾源煤存在最佳熱解恒溫時(shí)間。
　　研究了CaO對(duì)煤焦氣化反應(yīng)性的影響,并對(duì)煤焦脫灰后進(jìn)行了氣化實(shí)驗(yàn)研究。研究表明,CaO對(duì)三種煤焦氣化均有催化效果,對(duì)渾源煤焦催化效果最為明顯。隨著氣化溫度升高,CaO的催化活性效果削弱。CaO對(duì)原煤的熱解過程產(chǎn)生影響。脫灰后,準(zhǔn)東煤焦和貴州煤焦的氣化反應(yīng)性降低,

3、渾源煤焦的氣化反應(yīng)性升高。
　　對(duì)三種原煤焦進(jìn)行了摻混氣化。實(shí)驗(yàn)結(jié)果顯示,混煤焦氣化過程可以分為迅速氣化反應(yīng)階段和緩慢氣化反應(yīng)階段,產(chǎn)生兩個(gè)氣化階段可能是由于組成混煤焦的兩種原煤焦氣化反應(yīng)性不同造成的。在氣化反應(yīng)的初期,混煤焦氣化過程中存在一定的抑制作用,高活性煤焦比例增大時(shí),抑制作用加強(qiáng);在氣化反應(yīng)的后期,混煤焦氣化過程中存在一定的促進(jìn)作用。通過比較三種常用模型的相關(guān)系數(shù)和標(biāo)準(zhǔn)偏差,發(fā)現(xiàn)混合反應(yīng)模型更適合描述混煤焦的氣化反應(yīng)過程