水煤浆气化细灰碳灰分布特性及其分离试验研究

何国锋，柳金秋，徐 彤，李 磊

(中煤科工清洁能源股份有限公司，北京 100013)

0 引 言

煤化工对缓解我国石油和天然气对外依存度，保障国家能源安全具有重要意义，煤气化是实现煤炭清洁高效转化的核心，在此过程中会产生大量的气化细灰。气化细灰有一定的热值，具有持水性强、残碳量高等问题，难以处理和直接利用[1]。目前，气化细灰的主要处理方式为露天堆放，对资源造成了一定的浪费，更成为制约煤化工产业发展的难题。

随着节能环保要求的进一步加强，近年来，一些学者对气化细灰基本特性及碳灰分离方式进行了研究。文献[2-4]发现粗渣表面的密实程度大于细渣，灰分熔融体经熔化、冷却后表面光滑、极少有孔洞出现，并具金属釉质光泽，残炭颗粒则表现出不规则形貌，或者与矿物烧结体夹杂共生，或者独立成体。VASSILEV等[5]研究指出灰渣中大部分为硅铝酸盐类的玻璃体物质和一些熔点高的未发生熔融去晶态化的矿物晶体。文献[6-7]对灰渣中残余有机质进行检测发现，气化灰渣仍具有一定的炭质，不仅造成了气化过程中热值的损失，同时阻碍了气化灰渣在水泥等工业中的应用，造成资源的浪费。潘婵婵等[8]对气流床水煤浆气化细灰及原煤的热解特性与官能团特征进行研究发现，经过水煤浆气化后，原煤中大多种类的官能团结构部分分解，而稳定的醚结构、含氧杂环结构和羟基结构仅有小部分分解，同时新生成了酚醛结构、碳酸盐矿物质以及杂环芳香族化合物、酸酐等较稳定的含氧基团。……