本書針對循環(huán)流化床氣化爐及氣流床氣化爐兩種主要氣化技術產生的氣化灰渣，研發(fā)面向不同需求的技術：分別開發(fā)超低揮發(fā)分、超細粒徑氣化飛灰循環(huán)流化床燃燒技術與流化熔融氣化技術，實現循環(huán)流化床氣化飛灰燃料、原料和材料等多元化利用；針對高水、高灰和低熱值的氣流床氣化灰渣，提出流化熔融燃燒技術，通過氣化灰渣有機組分碳熱改性-燃燒脫除和無機組分礦相重構，實現資源化利用。
中國科學院戰(zhàn)略性先導專項"高效清潔燃燒關鍵技術與示范"，項目負責人，項目編號XDA21040000
叢書序
序
前言
第1章煤氣化灰渣來源及處理現狀1
1.1煤氣化技術簡介1
1.1.1流化床氣化技術1
1.1.2氣流床氣化技術4
1.2煤氣化灰渣來源8
1.2.1流化床氣化灰渣8
1.2.2氣流床氣化灰渣9
1.3流化床氣化飛灰處理技術9
1.3.1循環(huán)再氣化技術9
1.3.2流化床與氣流床耦合高溫再氣化技術10
1.3.3流化床燃燒技術11
1.3.4預熱煤粉爐燃燒技術11
1.4氣流床氣化灰渣處理技術12
1.4.1浮選分離技術12
1.4.2燃燒脫碳技術12
1.4.3土壤改良技術12
1.4.4材料制備技術13
1.5小結.13
參考文獻13
第2章流化床氣化飛灰活化特性15
2.1氣化飛灰物性特征15
2.1.1取樣信息15
2.1.2化學組成16
2.1.3顆粒形貌17
2.1.4孔隙結構19
2.1.5殘?zhí)拷Y構21
2.2活化機理研究23
2.2.1活化特性23
2.2.2活化潛能及孔結構演變25
2.2.3活化過程分區(qū)及量化26
2.3活化小試研究.30
2.3.1活化溫度的影響30
2.3.2蒸汽碳比的影響33
2.3.3氧氣碳比的影響35
2.3.4氧氣濃度的影響38
2.3.5停留時間的影響39
2.3.6機理與小試對比41
2.4活化理論分析44
2.4.1理論分析模型44
2.4.2影響因素分析45
2.5小結48
參考文獻48
第3章流化床氣化飛灰燃燒技術51
3.1研究物料特性.51
3.2熱重燃燒特性.55
3.3強化預熱特性.61
3.4循環(huán)流化床燃燒特性62
3.4.1小試研究62
3.4.2中試研究64
3.5污染物排放特性70
3.5.1氮硫轉化特性研究70
3.5.2循環(huán)流化床燃燒污染物排放特性75
3.6循環(huán)流化床燃燒技術工程應用77
3.7小結78
參考文獻79
第4章流化床氣化飛灰熔融特性81
4.1熔融特性分析方法81
4.1.1樣品灰化與高溫熱處理81
4.1.2灰熔融溫度測定82
4.1.3樣品粒徑與微觀結構分析方法83
4.1.4高溫原位觀察83
4.1.5FactSage化學熱力學計算84
4.1.6高溫流動特性84
4.2灰熔融過程.85
4.2.1氣化飛灰與原煤的差異分析85
4.2.2高溫礦物質轉變規(guī)律88
4.2.3高溫熔融機理91
4.3物料性質與反應條件對灰熔融特性的影響93
4.3.1粒徑影響93
4.3.2硫含量影響94
4.3.3反應氣氛影響97
4.3.4碳含量影響100
4.3.5原料影響104
4.4添加劑對灰熔融特性的影響106
4.4.1CaO影響106
4.4.2Fe2O3影響111
4.4.3FeO影響114
4.4.4FeS影響118
4.5小結121
參考文獻121
第5章流化床氣化飛灰流化熔融氣化技術124
5.1流態(tài)化改性過程124
5.2改性產物氣化過程127
5.2.1改性飛灰氣化反應途徑128
5.2.2改性裝置氣化劑組成的影響129
5.2.3改性裝置氧氣燃料比的影響132
5.2.4系統(tǒng)氧氣燃料比的影響134
5.2.5改性裝置氧氣濃度的影響136
5.3流化熔融氣化中試研究137
5.3.1流化熔融氣化工藝138
5.3.2改性裝置運行特性139
5.3.3熱燒嘴運行特性141
5.3.4氣化運行特性142
5.4小結144
參考文獻144
第6章氣流床氣化細渣流化熔融燃燒資源化利用技術146
6.1氣流床氣化細渣物性特征146
6.2燃燒特性149
6.3熔融特性152
6.3.1灰熔融行為152
6.3.2黏溫特性155
6.4流化熔融燃燒特性157
6.4.1流化熔融燃燒工藝158
6.4.2熱改性-熔融燃燒過程158
6.4.3燃盡特性172
6.4.4熔渣特性178
6.5小結183
參考文獻184
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