Shell气化飞灰粘附影响因素研究
本文选取了煤化工企业Shell气化炉的气化用煤，不同用煤方案下产生的粘附特性不同的飞灰以及积灰样品进行研究。通过激光粒度仪、比表面积测试仪、粉体综合特性测试仪分析飞灰的粒径分布、比表面积、粉体综合特性等物理性质对飞灰粘附的影响因素;通过X射线衍射仪、X射线荧光光谱仪、扫描电子显微镜等现代化分析测试技术研究化学组成、晶体矿物组成、微区化学组成等化学性质对飞灰粘附的影响因素。并通过引入富集系数，研究各元素在飞灰与积灰中的迁移及富集情况。总结全文，得到结论如下: (1)通过研究飞灰的物理性质可知，容易发生粘附的1＃气化飞灰与不容易发生粘附的2＃气化飞灰两者拥有相近的粒径分布，但是1＃气化飞灰拥有较大的比表面积以及较强的自身粘聚性，且粘聚后的的样品较为致密，是导致飞灰发生粘附的影响因素之一; (2)通过SEM观察可知，1＃气化飞灰颗粒的表面较为粗糙，小颗粒通过熔融、粘连粘附在飞灰大颗粒上，大大增加了飞灰的比表面积与自身粘聚性，颗粒间连结较为紧密，不易分开，容易发生积灰现象; (3)通过XRD的分析结果可知，容易发生粘附的飞灰1＃在粘附过程中生成了含铁矿物，特别是紧贴换热器壁的积灰1-2中发现了大量的硫铁化合物，而不容易发生粘附的飞灰2＃及其积灰中元素均以非晶态的形式存在，可知在飞灰粘附过程中，硫铁矿物的生成是飞灰发生粘附的主要影响因素; (4)通过XRF分析结果以及富集因子的计算结果可知，不同元素在积灰中的富集情况不同，相较于飞灰，1＃气化飞灰产生的积灰中Fe、K、S元素有着明显的富集，2＃气化飞灰产生的积灰中，K、P有着明显富集;对比可知，Fe、K、S元素的富集是导致飞灰粘附行为的因素之一，通过SEM-EDX对微区化学组成进行分析，分析结果进一步验证了Fe、K、S元素的富集是导致飞灰粘附行为的主要原因; (5)由飞灰的粘附力测量装置测量结果可知，容易发生粘附的飞灰1＃的粘附力大于飞灰2＃，与实际情况相符，证明飞灰粘附力测量装置是可行的，但是该装置在飞灰粘附力的测量的精确度以及操作的简单性上仍需优化。
气化用煤;飞灰;粘附特性;物理性质;富集因子
安徽理工大学
硕士
化学工艺
李寒旭
2016
中文
TQ533
82
2016-09-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）