糠醛渣与煤共气化灰渣对硅铝质耐火材料侵蚀行为研究(英文)
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燃料化学学报
- 网络首发时间:2024-06-03 12:23:30
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作者
马晓彤王志刚鲁浩刘伟王烟霞赵江山孙领民颜井冲庄淑娟李怀柱孔令学
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单位
德州学院化学化工学院山东理工大学化学化工学院中国科学院山西煤炭化学研究所煤炭高效低碳利用全国重点实验室安徽理工大学化学与化学工程学院
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摘要
糠醛渣与煤共气化是实现其清洁高效利用的可行路径,但煤中配入碱金属含量高的糠醛渣易造成气化炉耐火材料的腐蚀。本研究选用两种不同硅铝比(Si/Al)的气化煤和一种糠醛渣,利用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEMEDS)和FactSage热力学计算软件等研究了配入糠醛渣的共气化灰渣对硅砖、刚玉砖、高铝砖和莫来石砖四种硅铝质耐火材料侵蚀的影响,分析了灰渣侵蚀耐火材料的机理。随着糠醛渣配比的增加,共气化灰渣对刚玉砖、高铝砖和莫来石砖三种铝质耐火材料的渗透率均呈先降低后增加的趋势,硅砖的渗透率呈逐渐降低的趋势。配入糠醛渣的灰渣中K2O、SiO2与铝质耐火材料中Al2O3反应生成的难熔矿物质白榴石(KAlSi2O6),阻碍灰渣在耐火材料的渗透。随着糠醛渣配比的增加,灰渣中K2O含量增加,形成低熔点矿物质钾霞石(KAlSiO4),加剧了灰渣在耐火材料的渗透。灰渣与硅砖间发生明显的矿物酸碱反应,随着糠醛渣配比的增加,更多的灰渣与硅砖中SiO2在表面发生反应,渗入硅砖内的灰渣量降低。硅砖的侵蚀主要由矿物酸碱反应引起,而铝质耐火材料的腐蚀主要由灰渣渗透决定的。氧化铝为主的耐火材料的渗透率能与灰渣黏度建立线性关系,其渗透率随灰渣黏度的降低而增加,这也导致低黏度的高Si/Al渣比高黏度的低Si/Al渣表现出更强的渗透性。
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关键词
糠醛渣共气化灰渣耐火材料侵蚀