煤气化飞灰流态化改性与再气化特性试验研究

随着煤化工技术的兴起,煤气化飞灰的资源化处理成为急需解决的“卡脖子”问题。利用商业流化床气化飞灰在15 kg/h改性气化试验台上进行试验,研究了流态化改性对气化飞灰形貌特性和灰熔融特性的影响以及改性飞灰的再气化特性。结果表明:利用流化态改性可实现气化飞灰在1200℃下的再气化。气化飞灰经流态化改性后,由于热破碎和残炭的气化反应具有清理孔隙和促进孔隙生成作用,使颗粒总孔体积和比表面积升高,同时改性气化剂水蒸气和氧气浓度的增加会进一步促进改性飞灰孔隙特性的改善。另一方面气化飞灰经流态化改性后,灰分矿物质中高熔点组分陨硫钙石转化为熔点较低的硬石膏,使灰熔融温度降低,灰分黏温曲线更平缓,临界黏度温度降低。在改性飞灰的再气化过程中,与900℃流态化改性过程相比,在下行气化炉1200℃,通过水煤气反应改性飞灰明显气化,有效气CO+H2产率达0.29 m^(3)/kg,系统碳转化率达71.2%。

粉煤流态化气化改性作用试验研究

在15 kg/h分级煤气化试验台的循环流化床单元上开展试验,利用激光粒度仪、比表面积和孔隙度分析仪、X射线衍射仪和X射线荧光光谱法等分析方法,研究流态化条件对粉煤改性作用的影响。结果表明:在进入流化床的氧气体积流量和煤的质量流量之比为0.31 m3/kg时,可以维持稳定的流态化过程,粉煤经过流态化煤气化改性,得到的半焦粒径减小,半焦的比表面积、总孔隙容积和碱性组分含量提高,灰熔融特征温度降低。