煤化工廢渣對低階煤燃燒特性影響的研究.pdf

1、鑒于當(dāng)前國家能源、環(huán)境面臨的嚴(yán)峻現(xiàn)實(shí)，研究并應(yīng)用適合我國國情的各種清潔煤技術(shù)，合理有效地處置煤化工生產(chǎn)中產(chǎn)生的各種固體廢物，正成為我國構(gòu)建循環(huán)經(jīng)濟(jì)模式、實(shí)現(xiàn)能源可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略的重要措施。寧夏寧東能源化工基地作為國家14個億噸級大型煤炭生產(chǎn)基地之一，每年產(chǎn)生的固體廢渣約2000萬噸。本文以來自寧東基地某大型煤化工企業(yè)的氣化廢渣、動力爐渣和廢甲醇催化劑為研究對象，研究了其對煤燃燒特性的影響。主要研究結(jié)果如下:
　　1.分別對摻加0.1

2、％，0.4％，0.7％，1％，1.5％和2％的煤化工廢渣在煤樣中進(jìn)行熱重分析實(shí)驗(yàn)，考察三種廢渣作為助燃劑對煤燃燒的著火點(diǎn)、燃盡溫度、余灰量和最大失重率的影響。通過實(shí)驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)，氣化廢渣、動力爐渣和廢甲醇催化劑分別使著火點(diǎn)降低35.45℃、28.28℃和27.99℃，使燃盡溫度降低69.15℃、54.87℃和61.34℃，使殘灰率降低至6.50％、7.63％和6.57％，且煤的最大燃燒速率均有所提升。并且分析了摻加不同含量廢渣煤樣的可燃性

3、指數(shù)Cb、穩(wěn)燃性指數(shù)G和綜合燃燒特性指數(shù)SN等燃燒特性參數(shù)，結(jié)果表明摻加了助燃劑的煤的Cb、G和SN值均大于原煤，即均具有助燃效果。三種廢渣的助燃效果順序?yàn)?氣化廢渣＞動力爐渣＞廢甲醇催化劑。該結(jié)論與得到的廢渣對煤燃燒的著火點(diǎn)、燃盡溫度、殘灰率的影響結(jié)果相符。
　　2.利用XRD和XRF對三種廢渣的組成和含量進(jìn)行了分析，發(fā)現(xiàn)氣化廢渣中Fe2O3含量最多，動力爐渣中Al2O3含量最多，廢甲醇催化劑中CuO含量最多。運(yùn)用紅外光譜和掃描

4、電子顯微鏡對反應(yīng)后的煤灰進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)加入助燃劑后煤灰的組成和結(jié)構(gòu)均發(fā)生了改變。可推斷在煤與助燃劑共同燃燒的過程中堿性金屬氧化物與金屬單質(zhì)在碳和氧氣的作用下發(fā)生了循環(huán)轉(zhuǎn)化。
　　3.在熱重實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對燃燒反應(yīng)動力學(xué)進(jìn)行了研究。確定了煤燃燒的化學(xué)反應(yīng)級數(shù)為1，最佳升溫速率為10℃/min。并發(fā)現(xiàn)氣化廢渣可以使第一段和第二段反應(yīng)活化能分別降低14％和10％。
　　4.針對助燃效果最好的氣化廢渣，考察了其對六種不同煤樣燃燒特性