水溶Na对高碱煤热解及氮热变迁的影响

摘要：

新疆准东煤田煤炭资源丰富,部分新疆煤含有超过0.4％的高碱金属含量而被称为高碱煤.在热利用过程中碱金属Na作为催化剂可改变煤的反应活性,进而影响其热反应过程及氮氧化物的排放.为研究水溶Na对高碱煤热解特性及氮热变迁规律的影响,选取准东煤作为典型新疆高碱煤,并采用盐酸对其进行脱灰预处理,在脱灰煤中添加不同含量的NaCl代表高碱煤中水溶钠,利用热重-差示扫描量热、红外、质谱(TG-DSC-FTIR-MS)联用仪开展热解实验,运用Coats-Redfern积分法对煤热解反应进行动力学分析.结果 表明,少量Na促进低温段(40 ～ 295℃)的干燥脱气反应,大量Na促进高温段(＞800℃)二次脱气反应,Na对主热解阶段(中温段)影响较小.动力学分析表明Na含量≤0.6％时,煤热解表观活化能降低,Na对煤热解具有催化作用.通过红外与质谱的综合分析,发现在低加热速率条件下,对煤燃烧过程NOx气态前驱物以HCN为主,其生成量远大于NH3.Na的添加可明显促进煤热解NH3生成,0.7％ Na的含量使NH3的析出量增加61％.较少的Na可促进HCN的生成,而当Na含量≥0.6％时,Na对HCN的生成起抑制作用.总体上Na含量超过0.6％时,可减少NOx前驱物的生成.研究认为0.6％的Na含量有利于高碱煤的热解利用:促进高碱煤热解,减少NOx前驱物的生成.

关键词：水溶Na、高碱煤、热解、氮、表观活化能

所属期刊栏目：45

分类号：TQ530.2

资助基金：国家重点研发计划资助项目2018YFB0604103

在线出版日期：2020-10-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）

页数：共9页

页码：3284-3292