氧化处理对煤气化细渣残碳结构特性和气化反应性的影响研究

摘要

煤气化细渣作为气流床气化的固废产物难以被直接利用,将其分离后的富碳组分进行二次气化是实现煤气化细渣规模化利用的有效方法之一.为了提升煤气化细渣残碳的气化反应性,以空气、二氧化碳、过氧化氢和硝酸为氧化剂,对煤气化细渣浮选残碳(RC)进行了氧化处理.使用热重分析法研究了氧化后RC的水蒸气气化反应性,采用拉曼光谱、X射线衍射仪和N2吸/脱附仪解析了氧化后RC的结构特性.结果表明:相较于RC,氧化后RC的气化特征温度更低,失重速率更快,气化反应性提升显著;结构改善是氧化后RC反应性提升的本质原因,利用空气和二氧化碳氧化后的RC比表面积和孔体积大幅增加,而利用过氧化氢和硝酸氧化有助于RC的活性基团比例和无定形碳结构的显著提升;氧化后RC的结构特性决定了其气化反应性,其中表面活性基团和碳结构无序化程度侧重促进氧化RC的气化初始阶段,孔结构主要影响氧化RC的气化中期阶段.

关键词

煤气化细渣 / 残碳 / 氧化 / 结构特性 / 气化反应性