准东煤热解过程中钠的转化机制及催化作用

发布时间：2024-02-21 14:43

　　准东煤田储量丰富,是保障我国煤炭能源持续供应的重要来源。准东煤挥发分高、灰分低和硫分低,是优良的动力用煤。然而准东煤钠含量高,在燃用准东煤的锅炉受热面发生严重的结渣和沾污。但低阶煤中的钠同时又是一种高效的催化剂,可有效改善煤热解、燃烧和气化的性能。合理调控利用煤中富含的碱金属钠可以实现准东煤高效清洁利用。钠元素的释放特性和催化活性与其赋存形态有关,而煤热解过程中其赋存形态会发生改变,催化活性也会发生变化。本课题围绕钠的转化机制和催化作用,针对“准东煤热解过程中钠元素的释放和转化”、“钠对准东煤快速热解焦和固定床热解焦的催化作用”和“钠对准东煤固定床热解挥发分和焦油的影响”三个关键问题展开研究,为煤热解过程中钠的调控和利用提供理论支撑。选取五彩湾准东煤为原料,分析煤样中钠元素的赋存形态;在流化床/固定床反应器上,研究煤在500℃⁹00℃热解时钠元素的释放特性。结果表明,准东煤中超过80%的钠元素以水可溶的形式存在,水可溶钠主要的化学形式为NaCl、Na₂SO₄和NaHCO₃。原煤快速热解过程中钠的释放...

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【部分图文】：

图1-1燃用准东煤锅炉的换热面上的结渣和沾污问题[10]

a)高温过热器b)水平低温过热器c)省煤器a)High-temperaturesuperheaterb)Low-temperaturesuperheaterc)Economizer图1-1燃用准东煤锅炉的换热面上的结渣和沾污问题[10]Fig.1-1....

图1-4煤中钠元素在热解前期的转化路径（900℃，部分数据引自[27,51]

无机钠一般以NaCl的形式释放出来，而来，在释放前后钠易与硅铝酸盐发生反应。简析解前期的转化酸盐的碎片在低温下释放，导致低温下碱金27,28,47-49]，其释放量约占碱金属总量的10%；二次反应[20,28]等因素都对其释放进入气相的高温下发生分解释放出CO2[4....

图1-5煤中钠元素在热解后期的转化路径（900℃，部分数据引自[27,51]

第1章绪论析，可得热解前期钠元素的转化过程如图1-4形式存在的钠大部分转化为与CM相连的形关键是调控焦炭内CM–Na中钠的转化。解后期的转化看出，在热解后期钠元素的释放主要是CM发分-焦炭相互作用（图1-5），此外挥发的钠可31,52]。在900℃时煤中....

图3-18Na2SO4加载煤热解焦的SEM图像

a)Na2SO4-char-500b)Na2SO4-char-700c)Na2SO4-char-900图3-18Na2SO4加载煤热解焦的SEM图像Fig.3-18SEMimagesofNa2SO4-chars炭基质包覆钠的出现也可被不可溶钠的高催化活....

本文编号：3905567