煤催化气化条件下不同煤种煤灰烧结行为研究.pdf

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1、第43卷第4期燃料化学学报Vo1．43NO．42015年4月JournalofFuelChemistryandTechnologyApr．2015文章编号：0253—2409(2015)04-0402-08煤催化气化条件下不同煤种煤灰烧结行为研究毛燕东，金亚丹，李克忠，毕继诚。，李金来，辛峰(1．天津大学化工学院，天津300072；2．新奥科技发展有限公司煤基低碳能源国家重点实验室，河北廊坊065001)摘要：选取9类典型煤种，利用压差法测定烧结温度的实验装置，结合灰渣的XRD分析结果，考察了添加K基碱金属催化剂、不同煤种灰成分对烧结

2、温度的影响。结果表明，碳酸钾催化剂的添加，明显降低高铁钙含量的wJT煤的灰熔点及烧结温度，碱金属K化合物极易同煤中Fe、Ca的矿物质反应生成低温共融物进而加剧煤灰的熔融结渣。不同煤种烧结温度的差异与煤灰中硅、铝、铁、钙含量密切相关。铝、硅含量高的煤灰烧结温度较高，而铁、钙含量高的煤灰烧结温度相对较低。碱金属K催化剂的添加加剧了煤灰的烧结结渣，而钙、铁的存在会加速硅铝酸盐间的反应生成低温共融物进而加速灰熔融。各煤种烧结温度的变化与其灰成分在CaO—SiO一A1：O、FeO-SiO一A1O三元相图上的位置相吻合。关键词：煤催化气化；烧结温

3、度；压差法测定技术；煤灰成分；相图中图分类号：TQ53文献标识码：ASinteringbehaviorofdifferentcoalashesincatalyticcoalgasificationprocessMAOYan—dong’，JINYa-dan，LIKe-zhong，BIJi-cheng，LIJin-lai，XINFeng(1．SchoolofChemicalEngineeringandTechnology，TianjinUniversity，Tianjin300072，China；2．StateKeyLabofCoal-b

4、asedLowCarbonEnergy，EnnTechnology＆DevelopmentCo．Ltd，Langfang065001，China)Abstract：Ahomemadepressurizedpressure-dropmeasuringdeviceandX—raydiffractometer(XRD)analyzerwereusedtodeterminetheeffectsofalkalicatalystadditionanddifferentchemicalcompositionsofninekindsofcoalash

5、esontheashsinteringtemperature．TheresultsshowthatthesinteringtemperatureofWJTcoalashcontaininghigherFeandCacompositionsdeclinesmarkedlyafteraddingpotassiumcarbonatecatalyst．KmineralsreacteasilywithFeandCamineralstoproducelow—melting—pointeutectics，whichacceleratesthesin

6、teringandagglomeration．ThesinteringtemperaturesofvariouscoalashesarecloselyrelatedtothecontentsofSi，Al，FeandCaincoalashes．Thesinteringtemperaturesincreaseforthecoalashwithhighercontentofsiliconandaluminum，butdecreaseforthecoalashwithhighercontentofcalciumandironinash．Ad

7、dingKcatalystCallpromotetheslaggingbyformingeutecticmatters，especiallyinthepresenceofcalciumandiron．Thethree—elementphasediagramsofCaO—SiO2-A12O3，FeO-SiO2-A12O3couldexplainthesinteringtemperaturesvariance．Keywords：catalyticcoalgasification；sinteringtemperature；pressure-

8、dropmeasuringtechnique；coalashcomposition；phasediagram随着经济的迅速发展以及环保规定的日益严点，同时有利于CO，的集中捕获、处理及其他污染物格，中国对清洁能源天然气的