水煤漿氣化細灰碳灰分布特性及其分離試驗研究

何國鋒，柳金秋，徐 彤，李 磊

(中煤科工清潔能源股份有限公司，北京 100013)

0 引 言

煤化工對緩解我國石油和天然氣對外依存度，保障國家能源安全具有重要意義，煤氣化是實現煤炭清潔高效轉化的核心，在此過程中會產生大量的氣化細灰。氣化細灰有一定的熱值，具有持水性強、殘碳量高等問題，難以處理和直接利用[1]。目前，氣化細灰的主要處理方式為露天堆放，對資源造成了一定的浪費，更成為制約煤化工產業發展的難題。

隨著節能環保要求的進一步加強，近年來，一些學者對氣化細灰基本特性及碳灰分離方式進行了研究。文獻[2-4]發現粗渣表面的密實程度大于細渣，灰分熔融體經熔化、冷卻后表面光滑、極少有孔洞出現，并具金屬釉質光澤，殘炭顆粒則表現出不規則形貌，或者與礦物燒結體夾雜共生，或者獨立成體。VASSILEV等[5]研究指出灰渣中大部分為硅鋁酸鹽類的玻璃體物質和一些熔點高的未發生熔融去晶態化的礦物晶體。文獻[6-7]對灰渣中殘余有機質進行檢測發現，氣化灰渣仍具有一定的炭質，不僅造成了氣化過程中熱值的損失，同時阻礙了氣化灰渣在水泥等工業中的應用，造成資源的浪費。潘嬋嬋等[8]對氣流床水煤漿氣化細灰及原煤的熱解特性與官能團特征進行研究發現，經過水煤漿氣化后，原煤中大多種類的官能團結構部分分解，而穩定的醚結構、含氧雜環結構和羥基結構僅有小部分分解，同時新生成了酚醛結構、碳酸鹽礦物質以及雜環芳香族化合物、酸酐等較穩定的含氧基團。……