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作者
秦雷 吝思恒 林海飞 李树刚
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单位
西安科技大学安全科学与工程学院西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点试验室
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摘要
不同煤种粉煤灰粒径分布与化学成分直接影响矿化反应固碳性能,研究矿化反应CO2吸收特性是评估粉煤灰固碳潜力的关键。 以中国石家庄多座燃煤电厂粉煤灰为研究对象,通过压降法与热重分析法综合表征矿化反应CO2吸收特性及固碳性能。实验结果表明,矿化反应压力增加、温度升高均可有效提升粉煤灰矿化固碳性能。当矿化反应初始压力从1 MPa提升至2 MPa时,不同煤种粉煤灰CO2吸收量平均提升7.18 g/kg。当矿化反应温度从40 ℃提升至60 ℃时,不同煤种粉煤灰CO2吸收量平均提升4.28 g/kg。对于2种粉煤灰矿化反应固碳性能表征方法,相较于热重分析法,压降法会造成CO2非矿化吸收,导致矿化固碳性能计算结果偏高。不同煤种粉煤灰中,较小粒度粉煤灰具有更高比表面积,可促进CO2与活性物质接触反应,增强矿化固碳性能。不同煤种粉煤灰矿化反应CO2吸收量与Ca元素含量呈正相关,与S元素含量呈负相关。高Ca粉煤灰因具有更多反应原料,矿化固碳性能较强。粉煤灰中硫元素以硫酸盐形式存在,与Ca竞争反应抑制碳酸盐生成,降低矿化固碳性能。在选取不同煤种粉煤灰样品中,安华能热电厂粉煤灰(AH)具有稳定CO2吸收量和矿化固碳效率,华电热电厂粉煤灰(HD)具有较高CO2吸收能力。西柏坡热电厂粉煤灰(XB)具有较高且稳定CO2吸收量及矿化固碳效率,在3个样品中矿化反应固碳潜力最高。
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关键词
CO2封存碳捕集、利用与封存(CCUS)多煤阶粉煤灰直接矿化矿化条件优化固碳性能表征
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文章目录
1 试验材料与方法
1.1 试验样品的制备
1.2 粉煤灰矿化反应固碳性能表征
1.3 试验设备及步骤
2 试验结果与讨论
2.1 不同煤种粉煤灰矿化反应固碳性能
2矿化固碳性能'>2.1.1 基于压降法的CO2矿化固碳性能
2矿化固碳性能'>2.1.2 基于热重分析法的CO2矿化固碳性能
2.1.3 对比分析
2.2 粉煤灰粒径分布对矿化固碳性能的影响
2.2.1 不同煤种粉煤灰粒径分布
2吸收量相关性分析'>2.2.2 粉煤灰粒径分布与矿化CO2吸收量相关性分析
2.3 粉煤灰化学元素对矿化固碳性能的影响
2.3.1 不同煤种粉煤灰化学元素组成
2.3.2 粉煤灰化学元素组成与矿化固碳性能相关性分析
2.4 不同煤种粉煤灰矿化固碳机理及潜力评估
3 结论
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引用格式
秦雷,吝思恒,林海飞,等.不同煤种粉煤灰矿化反应CO2吸收特性及固碳潜力评估[J/OL].煤炭学报,1-12[2024-12-06].https://doi.org/10.13225/j.cnki.jccs.2024.0868.
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