低阶煤中镉的赋存对其在热解中释放的影响

论文摘要

为了探明重金属镉元素在低阶煤热解过程中的释放机制,在铝甑反应器中考察了不同热解终温下（400～800℃）新疆淖毛湖煤和宝日褐煤热解过程中镉的迁移转化行为。提出了"原煤热解行为-镉在煤中的赋存形式-重金属镉的释放行为-FactSage模拟"这一技术路线,首先在TGA反应器中考察了2种低阶煤的热解特性,其次利用逐级化学提取法和电子扫描电镜研究了重金属镉在煤中的赋存形式,然后在铝甑反应器中研究重金属镉在煤热解过程中的释放行为,最后结合FactSage热力学模拟计算,分层次系统地揭示重金属镉元素在热解过程中的释放机制。结果表明,镉在煤中的赋存形式决定了其在煤热解中的挥发性:2种低阶煤中有机结合态的镉元素比例均较高,导致低温时镉元素即可随着有机质的热分解而逸出;宝日褐煤中铁锰结合态镉元素较多,且大多分布于煤颗粒表面,受热容易分解从而导致其挥发;高温时宝日褐煤由于其SiO2含量较高,高温下熔融硅酸盐可与气态的镉元素发生反应,使镉元素的挥发率降低,而淖毛湖煤由于其含有的碱金属和碱土金属较多,可与矿物形成低温共熔物而导致镉元素释放率持续增加。另外,FactSage化学热力学模拟的结果与实验现象相符。计算表明镉是一种易挥发的元素,低温时煤中的镉元素几乎全部以气态单质镉的形式挥发,镉不与煤中Si,Al,Cl,Fe和碱金属等元素反应,但是这些矿物对镉元素进行吸附或包裹会影响镉元素在热解中的释放。

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文章来源

类型: 期刊论文

作者: 周玲妹,郭豪,初茉,畅志兵,王晓兵,张冠军,龚永强,曲洋

关键词: 重金属镉,释放行为,热解,赋存形式

来源: 煤炭学报 2019年01期

年度: 2019

分类: 工程科技Ⅰ辑

专业: 燃料化工

单位: 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院,中国大唐集团科学技术研究院火力发电技术研究所,煤炭科学研究总院

基金: 国家重点研发计划资助项目(2016YFB0600304),国家自然科学基金青年科学基金资助项目(51604280),中国煤炭科工集团有限公司科技创新创业资金专项资助项目(2018-2-MS027)

分类号: TQ530.2

DOI: 10.13225/j.cnki.jccs.2018.1353

页码: 323-331

总页数: 9

文件大小: 480K

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标签：重金属镉论文;  释放行为论文;  热解论文;  赋存形式论文;