轉(zhuǎn)爐高溫?zé)煔鈬姶得悍跜O2催化轉(zhuǎn)化研究.pdf

1、針對(duì)目前轉(zhuǎn)爐煤氣熱值低、回收量小且CO2排放量大等問題，課題組提出了轉(zhuǎn)爐高溫?zé)煔鈬姶得悍壑苽涓咂焚|(zhì)煤氣的新方法。在原有轉(zhuǎn)爐煤氣凈化回收系統(tǒng)上增設(shè)簡易的煤粉噴吹裝置將煤粉輸入汽化冷卻煙道，利用高溫?zé)煔庵杏泻Φ腃O2成分及具有催化作用的大量煙塵實(shí)現(xiàn)CO2催化轉(zhuǎn)化。
　　本文運(yùn)用熱力學(xué)理論對(duì)煤粉與轉(zhuǎn)爐煙氣、煙塵可能發(fā)生的反應(yīng)進(jìn)行計(jì)算分析，通過沉降爐實(shí)驗(yàn)研究反應(yīng)溫度、煙氣成分和煤焦粒徑對(duì)煤焦CO2氣化的影響。以FeO、Fe2O3和CaO模

2、擬轉(zhuǎn)爐煙塵，通過沉降爐、熱重分析儀研究煙塵對(duì)煤焦CO2氣化的催化作用。并通過工業(yè)試驗(yàn)驗(yàn)證新工藝的實(shí)際效果。
　　研究表明:煤粉在汽化冷卻煙道內(nèi)能熱解產(chǎn)生大量氣體，其中H2和CO的產(chǎn)量隨著溫度的升高而升高，而CH4和CO2的產(chǎn)量，隨著溫度的升高而減少。煤焦在轉(zhuǎn)爐汽化冷卻煙道中先與煙氣中的O2反應(yīng)生成CO，再與CO2反應(yīng)生成CO;提高煙氣溫度，增加CO2含量以及減小煤焦粒徑都有利于煤焦CO2氣化反應(yīng)的進(jìn)行，其中溫度的影響最大。FeO、

3、Fe2O3、 CaO和三種共同作用的復(fù)合催化劑都對(duì)煤焦CO2氣化具有催化作用，它們分別使氣化反應(yīng)開始溫度Tk降低了38℃、46℃、45℃和58℃，結(jié)束溫度Tj分別降低了75℃、111℃、132℃和116℃，活化能分別減低了18.18 kJ/mol、28.612 kJ/mol、17.492 kJ/mol和26.275 kJ/mol。FeO和Fe2O3的催化效果主要體現(xiàn)在促進(jìn)煤焦CO2氣化，使更多的CO2轉(zhuǎn)化為CO，其中FeO的催化性能略大

4、于Fe2O3;而CaO的催化性能主要體現(xiàn)在促使煤粉裂解時(shí)產(chǎn)生更多H2和CH4。工業(yè)試驗(yàn)表明，新工藝能延長轉(zhuǎn)爐煤氣回收時(shí)間，增加煤氣回收量。噴粉速率從10 kg· min-1、20 kg· min-1提高到30 kg·min-1時(shí)，煤氣回收時(shí)間分別增加了6.06％、9.94％和11.40％; O2和CO2分別減少了52.26％、59.79％、63.92％和22.73％、32.76％、41.19％; H2和CO含量增加了109.82％、19