气化过程中,不同粒度颗粒的受热破裂方式、挥发分脱除行为、焦-熔渣相互作用等具有显著差异,导致所产生的不同尺寸的煤气化细渣具有不同的结构特征和反应特性,通过研究气流床煤气化细渣结构、性质与其粒度分布的关系可为溯源气化炉内细渣形成机制及入炉煤粒度优化提供重要依据.为此,本研究选用宁夏宁东典型GSP煤气化工艺细渣为原料,通过烘干、破碎、筛分处理,获取了粒度分别为<0.125、0.125–0.250、>0.250 mm的三种样品,分别称为小、中、大粒级样品,借助氮气吸附-脱附法、XRD、Raman光谱、TGA等表征分析手段对其理化结构及燃烧活性进行了研究.结果表明,不同粒级气化细渣在组成、结构及反应活性方面有显著差异,三种粒级样品在渣中所占比例分别22％、46％、32％,均含有大量的球状颗粒与不规则颗粒.其中,中粒级气化细渣气化程度最小,残炭含量最高,达19％,石墨化程度最低,仅为30％,比表面积最大,达87.8 m2/g,在不同的升温速率下综合燃烧特性指数最优,大粒级气化细渣以上性质则与其完全相反.显然,气化较充分的煤粉趋向于形成大粒级的气化细渣,气化程度较低的煤粉更易形成中粒级气化细渣,这为煤气化过程的研究提供了一定的依据.中粒级气化细渣在细渣中含量最多,且气化程度低、含碳量高,比表面积和孔隙率大,所以仍具有一定潜在的利用价值,这也为气化细渣的处理与处置提供了思路.

气化;煤气化细渣;粒度分布;燃烧反应性;显微结构

吴昊东;邵丰华;吕鹏;白永辉;宋旭东;王焦飞;郭庆华;王学斌;于广锁

宁夏大学 省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室, 宁夏 银川 750021;华东理工大学 洁净煤技术研究所, 上海 200237;西安交通大学 能源与动力工程学院, 陕西 西安 710049

燃料化学学报（中英文）

[1]吴昊东;邵丰华;吕鹏;白永辉;宋旭东;王焦飞;郭庆华;王学斌;于广锁-.气流床煤气化细渣结构、性质与其粒度分布关系研究)[J].燃料化学学报（中英文）,2022(05):513-522

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