發(fā)布時間：2022-02-10 21:38

　　灰熔化行為是影響灰粘附性和排渣特性的重要因素。本文基于高溫?zé)崤_顯微鏡和掃描電鏡及能譜儀,以高堿煤、非高堿煤及煤氣化細渣為主要研究對象,從亞顆粒尺度元素非均分布展開,探究了高堿煤灰顆粒的局部熔化行為,研究了三種非高堿煤在亞顆粒尺度元素含量的波動性,并由不同樣品在亞顆粒尺度的理化特性差異著手,研究了氣化細渣的高溫氣化反應(yīng)特性。主要內(nèi)容如下:1.利用掃描電鏡及能譜儀等儀器對進行準(zhǔn)東高堿煤低溫灰樣和原位燃燒反應(yīng)后的灰顆粒局部熔化行為進行研究,發(fā)現(xiàn)低溫灰樣中灰粒元素分布不均,灰顆粒在低于灰變形溫度時會發(fā)生局部熔化現(xiàn)象,Na、Si和Mg元素對灰粒局部熔化行為起主導(dǎo)作用。2.基于三種非高堿煤灰顆粒的局部熔化行為,研究了不同熔化程度區(qū)域主要元素富集狀態(tài),分析了不同熔化程度區(qū)域主要元素含量的波動及其影響。結(jié)果發(fā)現(xiàn),Na和Si元素在熔化區(qū)普遍具有較高的相對含量,而Mg、Al、Ca、Fe和S元素則在未熔化區(qū)相對含量較高。灰粒中初始液相的形成與富鈉礦物有關(guān),元素含量的波動可能會因礦物相互作用而引起低溫共晶現(xiàn)象。3.采用高溫?zé)崤_顯微鏡對比研究了石油焦、煤氣化細渣和神府煤焦的氣化反應(yīng)特性。結(jié)合不同樣品的理化性質(zhì)分... 

【文章來源】：華東理工大學(xué)上海市211工程院校教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：70 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖２．１原煤顆粒ＳＥＭ圖川??

第４頁?華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文??在高溫下傾向于在高溫下發(fā)生均勻的熔化過程，而元素分布不均的樣品則表現(xiàn)出不均勻??的熔化過程。??Ｌ．＿＇?—，??＇．，義???（ａ）（ｂ）：掃描電鏡圖像；（ｃ）（ｄ）：透射電鏡圖像??圖２．２煤焦顆粒顯微圖像Ｍ??Ｆｉｇ．?２．２?Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ?ｉｍａｇｅ?ｏｆ?ｃｏａｌ?ｃｈａｒ?ｐａｒｔｉｃｌｅｓ??煤中的無機礦物在煤的燃燒和氣化等過程中會發(fā)生碎裂以及熔化和粘附等現(xiàn)象，并??伴隨著一系列復(fù)雜的物理化學(xué)變化而形成灰渣，同時存在少量無機組分在高溫下?lián)]發(fā)至??氣相中圖２．３中簡要描述了煤顆粒在燃燒過程中內(nèi)部和外部礦物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程＾。??如圖２．３所示，煤顆粒在燃燒過程中首先經(jīng)歷熱解階段形成煤焦顆粒，在其燃燒過程中，??部分無機物如ＮａＣｋＫＣｌ等物質(zhì)會釋放至氣相中，其中，內(nèi)部礦物質(zhì)在顆粒燃燒過程會??發(fā)生碎裂，部分發(fā)生熔化和團聚而形成灰顆粒。在圖２．３中同樣可以發(fā)現(xiàn)，煤中的內(nèi)部??礦物質(zhì)由于與碳的結(jié)合相對緊密，使得內(nèi)部礦物質(zhì)在煤顆粒燃燒過程中處于局部還原性??的氣氛下，而外部礦物質(zhì)則主要處于氧化性的氣氛下，兩者所處的局部氣氛條件有所不??同。外部礦物質(zhì)在高溫下發(fā)生熔化，冷卻固化后最終形成灰顆粒，部分易揮發(fā)組分同樣??會釋放至氣相［４］。煤燃燒形成的灰顆�？赡馨l(fā)生燒結(jié)等現(xiàn)象，進而被反應(yīng)器壁面捕獲，??形成熔融渣層。圖２．３中的所示內(nèi)容說明了煤中不同礦物來源的礦物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過程存在??一定差異，而在煤的氣化過程中，煤顆粒中所含礦物質(zhì)的轉(zhuǎn)化相比燃燒過程的差異主要??在于氣相主體氣氛差異，顆粒主要處于弱還原性氣氛下，內(nèi)部和外部礦物的轉(zhuǎn)化過程類??似燃燒過程。

?ｎ２?§Ｘ２?ＳｉＯ?§ｔ３?ＨｏｍｏｇｅｎｅｏＬＳ?＾＾ｃｏａｌｅｓｃｅｎｃｅ一－＊６??°２?／ｈ＾?您心?Ｐ?ｇ?Ｓｉｎｔｅｒｉｎｇ?＾?杉??，?１??（?Ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ?＾??Ｈｅａｔｉｎｇ?一＾?Ｈｅａｔｉｎｇ?Ｓｏｌｉｄｆｆｉｃａｔ?ｏｎ?％ｒｔ＼ｃ＼ｅｓ??Ｅ）ｒｔｒａｎｅｏｕｓ?Ｍｉｎｅｒａｌｓ?Ｆｕｓｉｏｎ?Ｍｏｌｔｅｎ?ｓｌａａ??ｍｉｎｅｒａｌｓ?ｄｅｃｏｍｐｏｓ?ｔｉｏｎｓ?ｉｎ?ｏｘｉｄｉｚｉｎｇ?ａｔｍｏｓｐｈｅｒｅ??圖２．３煤中礦物Ｍ轉(zhuǎn)化過程…??Ｆｉｇ．?２．３?Ｃｏｎｖｅｒｓｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｍｉｎｅｒａｌｓ?ｉｎ?ｃｏａｌ?ｐａｒｔｉｃｌｅｓ??２．１．２灰渣的利用??煤轉(zhuǎn)化過程中產(chǎn)生的灰渣主要為煤中原本含有無機礦物質(zhì)以及未完全反應(yīng)的殘?zhí)迹??對其中有價值的資源進行再次利用，并且優(yōu)化工藝以減少灰渣中的可燃物含量具有實際??的研宄意義［１Ｄ，１５］。氣流床煤氣化工業(yè)產(chǎn)生的氣化細渣，通常可用作建筑材料或加工制成??吸附劑等進行利用｜１６，１７１。Ｄｕ等［１８］將經(jīng)過不同條件酸洗處理后的氣化細渣結(jié)構(gòu)進行實驗??研宄，發(fā)現(xiàn)經(jīng)過酸處理的氣化細渣比表面積顯著增加，可用作多孔材料。另一方面，由??于氣流床氣化爐中反應(yīng)物料的停留時間相對較短，部分含碳顆粒未在氣化爐內(nèi)完全反應(yīng)，??使得細渣中含有－定的可燃物１１９，２（）］。杜杰等［２１］研究了煤氣化細渣的燃燒特性，發(fā)現(xiàn)將細??渣摻入燃料煤后的燃燒特性較好，具有應(yīng)用價值。??２．２煤灰熔融特性??２．２．１煤灰熔融特性及測定??煤灰的熔融特性－般是指煤灰在高溫條件下達到熔融狀態(tài)的溫度（Ａｓｈ?Ｆｕｓｉｏ

【參考文獻】：
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博士論文
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本文編號：3619572