【摘 要】
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糠醛渣的能源化利用是糠醛产业清洁生产和碳减排的有效途径.然而,现有的直接燃烧利用常面临着因糠醛渣高K引起的灰分烧结严重、高S导致的SOx排放量大和高水含量导致的燃烧效率低等难题.基于此,在管式炉中考察了单一气氛(N2、CO2、O2)和混合气氛(N2+H2O、CO2+H2O、O2+H2O)中糠醛渣灰在不同温度下的烧结特性,并对灰分颜色、收缩率、微观形貌、矿物质成分和K/S释放等特性进行系统分析.灰分热收缩行为显示,随温度升高,灰样收缩率增加;在单一气氛中添加水蒸气能促进灰分烧结.SEM分析发现,在灰分烧结前
【机 构】
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中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,北京100083;北京工商大学生态环境学院,北京100048;中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室,北京100190;中国科学院过程工程研究所多相
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糠醛渣的能源化利用是糠醛产业清洁生产和碳减排的有效途径.然而,现有的直接燃烧利用常面临着因糠醛渣高K引起的灰分烧结严重、高S导致的SOx排放量大和高水含量导致的燃烧效率低等难题.基于此,在管式炉中考察了单一气氛(N2、CO2、O2)和混合气氛(N2+H2O、CO2+H2O、O2+H2O)中糠醛渣灰在不同温度下的烧结特性,并对灰分颜色、收缩率、微观形貌、矿物质成分和K/S释放等特性进行系统分析.灰分热收缩行为显示,随温度升高,灰样收缩率增加;在单一气氛中添加水蒸气能促进灰分烧结.SEM分析发现,在灰分烧结前,其微观结构在低温下已出现熔融和结渣.XRD分析表明,灰分烧结与低熔点矿物生成紧密相关.单一气氛中,高温下N2促进钾长石生成;CO2抑制钾长石生成;O2促进钙铝黄长石和透辉石生成.在混合气氛中,水蒸气的出现促进多种低熔点钾铝硅酸盐生成,如钾长石和白榴石等.XRF分析显示,随温度升高,灰样中K的固留率(GK)和S的固留率(GS)降低;在考察的单一气氛中,高温时,N2中GK最低;GS受气氛的影响较小.在考察的复合气氛中,高温时,GK受气氛影响较小;GS受气氛影响严重,特别地,O2+H2O气氛中GS最高,S逸散最少.为抑制糠醛渣灰分烧结和K/S元素逸散到气相中,糠醛渣在流化床燃烧过程中应控制运行温度(低于900℃)、降低气氛中N2的含量.
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