准东煤CFB气化过程中运行条件对碱金属钠挥发和转化的影响

为了指导CFB气化炉运行,研究了气化温度、停留时间及气化剂类型对准东煤中钠的挥发和转化的影响,相关研究依托固定床反应器开展,并结合Factsage软件模拟计算。实验结果表明,气化温度是钠挥发与转化的显著性影响因素。温度对钠挥发的促进作用归因于挥发的强化及石灰/偏高岭土的竞争反应。同时,高温可以促进钠霞石和熔渣的形成。熔渣形成的阈值大约950℃。气化过程中钠的挥发可以归结为两个阶段:煤热解及半焦气化。在煤热解阶段,部分有机态和水溶性钠被挥发,剩余的钠与煤焦或矿物质结合;在半焦气化阶段,与半焦结合态钠(CM-Na)随着煤焦气化而挥发。由于NaOH形成及熔融温度降低,水蒸气对钠的挥发呈现促进作用;相反,氧气和氮气则表现出抑制作用。前者归因于难挥发Na_(2)SO_(4)形成,而后者是因为煤焦的化学成键和物理束缚。