潔凈高效利用煤炭的重要技術(shù)之一是煤氣化技術(shù)。近年來,流化床氣化技術(shù)得到了快速發(fā)展和廣泛應(yīng)用。流化床氣化技術(shù)具有氣化溫度低、強(qiáng)度高、煤種適應(yīng)性廣、爐內(nèi)傳熱傳質(zhì)好,均勻溫度分布等優(yōu)點;然而,熱損失大、煤氣中帶出物含量高,有效成分低,碳轉(zhuǎn)化率低也是其不可忽視的缺點與不足。與此同時,隨著國家環(huán)保法規(guī)的嚴(yán)格,能夠?qū)崿F(xiàn)氣化飛灰高效環(huán)保利用的熔融技術(shù)也將成為新的市場趨勢。在現(xiàn)代煤氣化發(fā)展的方向為固態(tài)排渣向液態(tài)排渣方向發(fā)展、國家大力發(fā)展煤清潔利用技術(shù)的大背景下,針對氣化爐尾部煙道排放的低揮發(fā)分的氣化飛灰,提出了流化熔融氣化工藝處理氣化飛灰,提高飛灰氣化效率,從而達(dá)到提高資源利用率、低污染物排放的目標(biāo)。在15 kg/h預(yù)熱氣化試驗臺上,以神木煙煤、內(nèi)蒙古褐煤、宿遷氣化飛灰、神木氣化飛灰為原料,利用X射線衍射儀、掃描電子顯微鏡、激光粒度分析儀、熱重差熱分析儀、比表面積及孔隙分析儀等對在流態(tài)化改性過程對半焦的改性提質(zhì)效果進(jìn)行了研究:研究煤種、氣化劑、粒徑、蒸汽煤比等因素對煤和流態(tài)化改性半焦的結(jié)構(gòu)特征和氣化反應(yīng)性的不同影響。研究表明,與熱解煤焦相比,流態(tài)化改性半焦內(nèi)部含有更多的二次孔,孔隙結(jié)構(gòu)更發(fā)達(dá),碳微晶結(jié)... 

【文章來源】： 褚福浩 中國科學(xué)院大學(xué)(中國科學(xué)院工程熱物理研究所)

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

E-Gas氣化爐示意圖[25]

CGT氣化爐[31]

煤與氣化飛灰流態(tài)化改性及灰熔融特性試驗研究6要的二氧化碳和水蒸氣由一段高溫煤氣提供，同時高溫煤氣也可以為二段提供氣化和熱解反應(yīng)所需的熱量，這樣不僅能回收高溫煤氣顯熱，而且能夠提高出口合成氣品質(zhì)。一段煤氣顯熱可以通過二段床層的化學(xué)反應(yīng)吸收，能夠有效地提高冷煤氣效率，并且該工藝裝置投資成本低，發(fā)展前景好。徐士進(jìn)[33]等人搭建了小型規(guī)模的旋風(fēng)渣膜煤氣化裝置，結(jié)合了熔融床氣化和懸浮氣化的優(yōu)點，采用了液態(tài)排渣。改變不同操作參數(shù)得到適合氣化爐運行的最佳參數(shù)。董躍[34]等人綜合了兩段爐和魯奇BGL爐，提出了新兩段液態(tài)排渣氣化爐，如圖1.3所示。采用純氧—CO2—水蒸氣作為氣化劑，將煤氣化制氣和熱解制氣合為一體，高溫?zé)峤獍虢巩a(chǎn)生的顯熱可以用于氣化制氣，提高了熱能利用率。此外，還可以回收焦油等產(chǎn)品，經(jīng)濟(jì)性高。圖1.3兩段液態(tài)排渣氣化爐[34]Figure.1.3Two-stageliquidslagginggasifier綜上所述，由于傳統(tǒng)的單一的流化床、氣流床、固定床一段式氣化技術(shù)各自都具有自身的缺點和不足，選用不同類型的反應(yīng)器進(jìn)行組合的分段組合氣化器可以最大限度的利用不同反應(yīng)器的優(yōu)點、規(guī)避其缺陷。例如將循環(huán)流化床與氣流床進(jìn)行組合，可以通過流化床的預(yù)熱處理高水分、可磨性差難以制成水煤漿的煤種，同時在流化床內(nèi)實現(xiàn)部分氣化和熱解，流化床內(nèi)特殊的氣固流動方式可以增大半焦孔隙率以及比表面積，降低半焦活化能，增強(qiáng)氣化活性。而氣流床則可以將氣化溫度提高至1300-1400°C，提高碳轉(zhuǎn)化率和冷煤氣效率，實現(xiàn)液態(tài)排渣[35]。但在兩段式氣化中，如何實現(xiàn)不同反應(yīng)裝置之間的耦合，確定最佳的操作條件，實

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
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[3]循環(huán)流化床雙床煤氣化及富氧煤氣化試驗研究[D]. 劉嘉鵬.中國科學(xué)院研究生院(工程熱物理研究所) 2014

碩士論文
[1]不同硅鋁比下堿性氧化物對煤灰熔融性改善研究[D]. 臧卓異.中國礦業(yè)大學(xué) 2017
[2]兩段組合式氣化爐熱態(tài)實驗及煤顆粒熱解特性研究[D]. 陸志峰.華東理工大學(xué) 2016
[3]礦物添加劑成分對褐煤高溫熔融特性及粘溫特性的影響[D]. 馬巖.浙江大學(xué) 2014
[4]煤低焦油兩段氣化的基礎(chǔ)研究[D]. 吳仕生.大連理工大學(xué) 2011



本文編號：3269121