稻秸秆气化过程中碱金属K的迁移释放特性

生物质的广泛利用减缓了环境恶化,但其较高的碱金属含量会导致气化过程中碱金属的析出,从而引起受热面高温腐蚀、细颗粒排放污染,研究碱金属的释放及赋存形态的转化有助于解决问题。在小型流化床上进行变工况气化实验,将稻壳原样和气化飞灰进行化学分馏以测定各形态K元素的含量,探究温度和气化当量比对K元素的迁移释放的影响。研究发现温度的升高和气化当量比的增加都会促使K元素的气相释放比例增加,水溶态的含量减少,且温度对于K元素的迁移释放的影响比气化当量比更显著。

烘焙生物质燃烧过程中钾的赋存形态及析出迁移特性

选取稻秆和棉秆为原料,在烘焙预处理后,通过固定床燃烧实验结合HSC Chemistry热力学平衡计算,获得了烘焙生物质燃烧过程中碱金属K的析出和迁移规律。结果表明:烘焙过程中存在着少量水溶性K的释放及其向醋酸铵溶态K的转化,而其转化和释放能力与Cl/K呈正相关。烘焙生物质的成灰率随着燃烧温度的升高而下降,而K的释放率随温度的变化则相反,其主要释放形式为K的氯化物和KOH;此外,600℃时,水溶性K和醋酸铵溶态K主要转化为char-K,700~900℃时其主要转化为K的硅酸盐,随着温度的上升,其转化量不断增加。相比于原生生物质,烘焙生物质有更高的成灰率;此外,烘焙促进了生物质燃烧过程中醋酸铵溶态K向酸溶态或残渣态K转化,同时抑制了水溶性K的释放,这些使得烘焙生物质燃烧过程中K的释放率更低,而烘焙对生物质燃烧过程中K释放的抑制与烘焙过程中Cl的释放率呈正相关。

赋存形态对高碱煤热解过程中Na/K迁移的影响

针对准东煤中由于高含量的碱金属造成电站锅炉在使用过程中的沾污结渣问题,对沙尔湖煤及其洗煤在热解过程中Na/K碱金属的赋存形态和析出特性进行研究。结果表明:低温下水溶态钠向不溶态钠转化,转化量在10%~16%,醋酸溶态钠会挥发至气相,在600℃时基本挥发完全;高温下气相钠主要来自不溶钠,还有部分水溶态钠会向酸溶态钠和气相迁移转化,同时醋酸溶态钠会向酸溶态转化。随热解温度的升高,原煤和水洗煤中水溶态钾逐渐增加,醋酸溶态钾和不溶态钾逐渐减少,盐酸溶态钾含量先增加后减少,在600℃左右达到峰值。