煤灰對(duì)玉米秸稈焦氣化過(guò)程中固鉀及其灰熔融性的研究
發(fā)布時(shí)間:2021-10-24 14:47
在管式爐中,研究了煤灰對(duì)玉米秸稈焦在不同氣化條件下鉀的固留率和灰渣熔融性的影響。采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-AES)、X射線衍射(XRD)以及灰熔點(diǎn)測(cè)定儀等檢測(cè)表征手段對(duì)氣化灰渣中的鉀元素含量、礦物質(zhì)組成以及其熔融點(diǎn)進(jìn)行了分析。實(shí)驗(yàn)以高嶺土為參考,研究發(fā)現(xiàn),煤灰如同高嶺土具有一定的固鉀能力,且隨著添加量的增加鉀固留率呈現(xiàn)增加的趨勢(shì),同時(shí)灰渣熔點(diǎn)也得到了提升;以a(chǎn)物的XRD組成分析表明,揮發(fā)至氣相中的鉀以及灰渣中以熔融態(tài)存在的鉀鹽與煤灰中的硅鋁化合物反應(yīng)生成了高熔點(diǎn)的KAlSi3O8、KAlSi2O6和KAlSiO4,從而達(dá)到固鉀的效果并提升了灰渣的熔點(diǎn)。
【文章來(lái)源】:燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2018,46(09)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
管式爐實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖Figure1Schematicdiagramoftubefurnaceexperimentsystem:;:;:;
?洌?Kα射線管電流為100mA,管電壓為40kV,10°-80°掃描,步長(zhǎng)0.01°,掃描步速為4(°)/min[17]。2結(jié)果與討論2.1煤灰對(duì)鉀固留率的影響2.1.1溫度對(duì)煤灰鉀固留率的影響擬選取850、900、950、1000和1050℃溫度點(diǎn)分別考察CS以及NA或KL添加量為2%時(shí)氣化灰中K元素含量。圖2從左向右依次為CS在五個(gè)溫度點(diǎn)氣化后取出的灰渣,由圖2可知,在850-1000℃,隨著氣化溫度的升高,灰渣的顏色逐漸變淺,氣化趨于更加完全。圖2CO2氛圍不同溫度下秸稈焦氣化灰樣Figure2ImagesofformedashsamplesofCSunderdifferenttemperatures第9期張恒等:煤灰對(duì)玉米秸稈焦氣化過(guò)程中固鉀及其灰熔融性的研究7501
在60min反應(yīng)時(shí)間內(nèi),850℃下CS并未充分氣化,灰中含有大量殘?zhí)迹琒eo等[1]的研究也得出了同樣的結(jié)論;而當(dāng)氣化溫度提升至1050℃時(shí),CS灰渣開(kāi)始出現(xiàn)收縮和燒結(jié)的現(xiàn)象,以熔融玻璃態(tài)黏附在瓷舟中難以取出,不利于定量分析。因此,選取900、950和1000℃考察溫度對(duì)NA固鉀效果的影響。CS及其添加2%的NA或KL試樣在900、950和1000℃等條件下鉀的固留率結(jié)果見(jiàn)圖3。由圖3可知,CS中鉀的固留率隨著反應(yīng)溫度的升高而下降,由85.39%(900℃)下降到78.18%(1000℃),說(shuō)明隨著溫度的升高K元素以氣態(tài)形式排放增加,Davidsson等[20]認(rèn)為,當(dāng)溫度高于700℃時(shí)K元素在氣相主要以KCl、K2SO4和KOH形式存在;由于還原性氣氛延緩了K向氣相的釋放[21],因此,即使在1000℃氣化下灰渣中鉀的固留率依然很高。加入NA和KL后,隨著溫度的升高K元素在灰中的固留率同樣呈下降趨勢(shì),這與Jensen等[10]和Chen等[22]研究的結(jié)果相一致;由圖3可知,CS中添加2%的NA和KL時(shí),固留率在各溫度點(diǎn)處均得到了不同程度的提高,當(dāng)氣化溫度達(dá)到1000℃時(shí),與無(wú)添加劑相比,固留率分別提高了5.89%和6.82%,說(shuō)明NA和KL的加入抑制了K元素向氣相的揮發(fā),也表明NA如同KL一樣有一定的固鉀能力。圖3不同氣化溫度下固鉀率的變化Figure3RetentionratioofpotassiumofCSwithNAorKLatdifferenttemperatures2.1.2煤灰摻混比例對(duì)鉀固留率的影響由2.1.1節(jié)可知,CS在1000℃氣化時(shí)K元素的揮發(fā)量最大(21.82
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生物質(zhì)與煙煤混合灰熔融特性影響因素的研究[J]. 任俊斌,李俊國(guó),張永奇,王志青,李風(fēng)海,房倚天. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(11)
[2]高鈉煤中鈉的賦存形態(tài)研究[J]. 郭帥,霍曉東,宋雙雙,蔣云峰,趙建濤,房倚天. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]生物質(zhì)氣化技術(shù)進(jìn)展[J]. 李九如,李想,陳巨輝,孫佳偉. 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[4]準(zhǔn)東煤熱解過(guò)程中不同賦存形態(tài)鈉變遷規(guī)律的研究[J]. 郭帥,蔣云峰,熊青安,宋雙雙,趙建濤,房倚天. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]O2/CO2氣氛下稻稈添加磷酸二氫銨對(duì)固鉀及灰熔融特性的研究[J]. 王茜,韓奎華,李輝,齊建薈,路春美. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(08)
[6]生物質(zhì)二氧化碳?xì)饣C述[J]. 王燕杰,應(yīng)浩,江俊飛. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2013(06)
[7]富磷添加劑對(duì)麥稈燃燒過(guò)程中堿金屬遷移轉(zhuǎn)化行為的影響[J]. 李琳娜,任強(qiáng)強(qiáng),李詩(shī)媛,呂清剛. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(26)
[8]添加劑對(duì)稻草灰熔融特性影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 馬孝琴,秦建光,駱仲泱,余春江,方夢(mèng)祥,岑可法. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2010(08)
碩士論文
[1]生物質(zhì)燃燒過(guò)程中堿金屬析出的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 徐婧.浙江大學(xué) 2006
本文編號(hào):3455469
【文章來(lái)源】:燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2018,46(09)北大核心EICSCD
【文章頁(yè)數(shù)】:8 頁(yè)
【部分圖文】:
管式爐實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)示意圖Figure1Schematicdiagramoftubefurnaceexperimentsystem:;:;:;
?洌?Kα射線管電流為100mA,管電壓為40kV,10°-80°掃描,步長(zhǎng)0.01°,掃描步速為4(°)/min[17]。2結(jié)果與討論2.1煤灰對(duì)鉀固留率的影響2.1.1溫度對(duì)煤灰鉀固留率的影響擬選取850、900、950、1000和1050℃溫度點(diǎn)分別考察CS以及NA或KL添加量為2%時(shí)氣化灰中K元素含量。圖2從左向右依次為CS在五個(gè)溫度點(diǎn)氣化后取出的灰渣,由圖2可知,在850-1000℃,隨著氣化溫度的升高,灰渣的顏色逐漸變淺,氣化趨于更加完全。圖2CO2氛圍不同溫度下秸稈焦氣化灰樣Figure2ImagesofformedashsamplesofCSunderdifferenttemperatures第9期張恒等:煤灰對(duì)玉米秸稈焦氣化過(guò)程中固鉀及其灰熔融性的研究7501
在60min反應(yīng)時(shí)間內(nèi),850℃下CS并未充分氣化,灰中含有大量殘?zhí)迹琒eo等[1]的研究也得出了同樣的結(jié)論;而當(dāng)氣化溫度提升至1050℃時(shí),CS灰渣開(kāi)始出現(xiàn)收縮和燒結(jié)的現(xiàn)象,以熔融玻璃態(tài)黏附在瓷舟中難以取出,不利于定量分析。因此,選取900、950和1000℃考察溫度對(duì)NA固鉀效果的影響。CS及其添加2%的NA或KL試樣在900、950和1000℃等條件下鉀的固留率結(jié)果見(jiàn)圖3。由圖3可知,CS中鉀的固留率隨著反應(yīng)溫度的升高而下降,由85.39%(900℃)下降到78.18%(1000℃),說(shuō)明隨著溫度的升高K元素以氣態(tài)形式排放增加,Davidsson等[20]認(rèn)為,當(dāng)溫度高于700℃時(shí)K元素在氣相主要以KCl、K2SO4和KOH形式存在;由于還原性氣氛延緩了K向氣相的釋放[21],因此,即使在1000℃氣化下灰渣中鉀的固留率依然很高。加入NA和KL后,隨著溫度的升高K元素在灰中的固留率同樣呈下降趨勢(shì),這與Jensen等[10]和Chen等[22]研究的結(jié)果相一致;由圖3可知,CS中添加2%的NA和KL時(shí),固留率在各溫度點(diǎn)處均得到了不同程度的提高,當(dāng)氣化溫度達(dá)到1000℃時(shí),與無(wú)添加劑相比,固留率分別提高了5.89%和6.82%,說(shuō)明NA和KL的加入抑制了K元素向氣相的揮發(fā),也表明NA如同KL一樣有一定的固鉀能力。圖3不同氣化溫度下固鉀率的變化Figure3RetentionratioofpotassiumofCSwithNAorKLatdifferenttemperatures2.1.2煤灰摻混比例對(duì)鉀固留率的影響由2.1.1節(jié)可知,CS在1000℃氣化時(shí)K元素的揮發(fā)量最大(21.82
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]生物質(zhì)與煙煤混合灰熔融特性影響因素的研究[J]. 任俊斌,李俊國(guó),張永奇,王志青,李風(fēng)海,房倚天. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(11)
[2]高鈉煤中鈉的賦存形態(tài)研究[J]. 郭帥,霍曉東,宋雙雙,蔣云峰,趙建濤,房倚天. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(10)
[3]生物質(zhì)氣化技術(shù)進(jìn)展[J]. 李九如,李想,陳巨輝,孫佳偉. 哈爾濱理工大學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[4]準(zhǔn)東煤熱解過(guò)程中不同賦存形態(tài)鈉變遷規(guī)律的研究[J]. 郭帥,蔣云峰,熊青安,宋雙雙,趙建濤,房倚天. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2017(03)
[5]O2/CO2氣氛下稻稈添加磷酸二氫銨對(duì)固鉀及灰熔融特性的研究[J]. 王茜,韓奎華,李輝,齊建薈,路春美. 燃料化學(xué)學(xué)報(bào). 2015(08)
[6]生物質(zhì)二氧化碳?xì)饣C述[J]. 王燕杰,應(yīng)浩,江俊飛. 林產(chǎn)化學(xué)與工業(yè). 2013(06)
[7]富磷添加劑對(duì)麥稈燃燒過(guò)程中堿金屬遷移轉(zhuǎn)化行為的影響[J]. 李琳娜,任強(qiáng)強(qiáng),李詩(shī)媛,呂清剛. 中國(guó)電機(jī)工程學(xué)報(bào). 2013(26)
[8]添加劑對(duì)稻草灰熔融特性影響的實(shí)驗(yàn)研究[J]. 馬孝琴,秦建光,駱仲泱,余春江,方夢(mèng)祥,岑可法. 浙江大學(xué)學(xué)報(bào)(工學(xué)版). 2010(08)
碩士論文
[1]生物質(zhì)燃燒過(guò)程中堿金屬析出的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 徐婧.浙江大學(xué) 2006
本文編號(hào):3455469
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