準東煤田儲量豐富,是保障我國煤炭能源持續(xù)供應的重要來源。準東煤揮發(fā)分高、灰分低和硫分低,是優(yōu)良的動力用煤。然而準東煤鈉含量高,在燃用準東煤的鍋爐受熱面發(fā)生嚴重的結渣和沾污。但低階煤中的鈉同時又是一種高效的催化劑,可有效改善煤熱解、燃燒和氣化的性能。合理調(diào)控利用煤中富含的堿金屬鈉可以實現(xiàn)準東煤高效清潔利用。鈉元素的釋放特性和催化活性與其賦存形態(tài)有關,而煤熱解過程中其賦存形態(tài)會發(fā)生改變,催化活性也會發(fā)生變化。本課題圍繞鈉的轉化機制和催化作用,針對“準東煤熱解過程中鈉元素的釋放和轉化”、“鈉對準東煤快速熱解焦和固定床熱解焦的催化作用”和“鈉對準東煤固定床熱解揮發(fā)分和焦油的影響”三個關鍵問題展開研究,為煤熱解過程中鈉的調(diào)控和利用提供理論支撐。選取五彩灣準東煤為原料,分析煤樣中鈉元素的賦存形態(tài);在流化床/固定床反應器上,研究煤在500℃⁹00℃熱解時鈉元素的釋放特性。結果表明,準東煤中超過80%的鈉元素以水可溶的形式存在,水可溶鈉主要的化學形式為NaCl、Na₂SO₄和NaHCO₃。原煤快速熱解過程中鈉的釋放...

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【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖1-1燃用準東煤鍋爐的換熱面上的結渣和沾污問題[10]

a)高溫過熱器b)水平低溫過熱器c)省煤器a)High-temperaturesuperheaterb)Low-temperaturesuperheaterc)Economizer圖1-1燃用準東煤鍋爐的換熱面上的結渣和沾污問題[10]Fig.1-1....

圖1-4煤中鈉元素在熱解前期的轉化路徑（900℃，部分數(shù)據(jù)引自[27,51]

無機鈉一般以NaCl的形式釋放出來，而來，在釋放前后鈉易與硅鋁酸鹽發(fā)生反應。簡析解前期的轉化酸鹽的碎片在低溫下釋放，導致低溫下堿金27,28,47-49]，其釋放量約占堿金屬總量的10%；二次反應[20,28]等因素都對其釋放進入氣相的高溫下發(fā)生分解釋放出CO2[4....

圖1-5煤中鈉元素在熱解后期的轉化路徑（900℃，部分數(shù)據(jù)引自[27,51]

第1章緒論析，可得熱解前期鈉元素的轉化過程如圖1-4形式存在的鈉大部分轉化為與CM相連的形關鍵是調(diào)控焦炭內(nèi)CM–Na中鈉的轉化。解后期的轉化看出，在熱解后期鈉元素的釋放主要是CM發(fā)分-焦炭相互作用（圖1-5），此外揮發(fā)的鈉可31,52]。在900℃時煤中....

圖3-18Na2SO4加載煤熱解焦的SEM圖像

a)Na2SO4-char-500b)Na2SO4-char-700c)Na2SO4-char-900圖3-18Na2SO4加載煤熱解焦的SEM圖像Fig.3-18SEMimagesofNa2SO4-chars炭基質(zhì)包覆鈉的出現(xiàn)也可被不可溶鈉的高催化活....

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