淖毛湖煤在热解过程中钠的迁移转化规律
2021-04-20邓加晓樊俊杰张蓓任志远
化工进展 2021年4期
邓加晓,樊俊杰,张蓓,任志远
(上海理工大学环境与建筑学院,上海200093)
煤炭是世界范围内仅次于石油的第二大能源,在我国的能源结构中占据着举足轻重的地位。虽然目前我国正处于节能减排的大趋势下,但在短时间内却难以改变我国以煤炭为主的现状,因此清洁高效地使用煤炭资源就显得尤为重要。新疆准东煤作为我国最大的整装煤田,大部分属于低阶煤,具有反应活性高、灰和硫含量低等优点[1-2]。但由于准东地区特殊的地理环境和成煤历史,使得准东煤中碱金属以及碱土金属含量较高,煤灰中Na2O 的含量均普遍在2%以上[3]。高含量的碱金属钠在煤炭利用过程中易挥发,造成设备结渣、沾污和腐蚀等问题[2-5]。此前对准东煤的利用多数采用掺烧沾污性弱的煤种[5-7]或者采用煤与生物质共同热解[8-10]的办法,但这无法从根本上解决问题。因此需要深入研究煤炭热解过程中不同形态钠的迁移转化规律,这对后续阶段碱金属钠的定向控制具有很深远的影响。
国内学者对新疆准东煤做了大量的研究,主要集中在热解燃烧气化过程中钠的迁移转化规律以及使用相关软件模拟高温下钠的转化规律等方面。目前主要采取溶剂逐级萃取的方法分离煤中不同赋存形态的钠,郭帅等[11]采用这种方法研究了热解温度、停留时间及压力对各赋存形态钠变迁规律的影响。水溶钠在低温阶段会转化成盐酸溶钠,少量有机钠会挥发至气相;而在高温阶段,水溶钠会与高岭土等矿物质反应转化成不溶钠。……
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