西岔沟脱灰煤超临界水氧化过程中元素转化规律
张荣1
赵学超2
刘植昌2
顾素敏1
曲旋1
陈皓侃1
毕继诚1
1.中国科学院山西煤炭化学研究所 煤炭高效低碳利用全国重点实验室,山西 太原 0300012.中国石油大学(北京) 化学工程与环境学院,北京 102249
摘要：燃煤造成的大气污染严重影响我国燃煤电厂的可持续发展,亟待探索高效、超低排放的燃煤发电技术.将煤粉在超临界水中氧化,产生的化学能直接释放至水中,产生超临界水/CO2复合工质,推动汽轮机做功发电,工质做功后可直接回收高浓度CO2,实现煤炭的近零排放燃烧发电.采用红外光谱研究脱除矿物质后西岔沟煤中有机官能团变化,以脱除矿物质的西岔沟煤为原料,研究反应终温400～600℃、氧气当量比1.0～1.4 条件下,脱灰煤在超临界水氧化环境下的反应特性以及碳、氮、硫元素的迁移规律.结果表明,酸碱联合法脱灰对西岔沟煤结构的影响较小,煤大分子脂肪侧链变短,芳碳率略增加.西岔沟脱灰煤在超临界水中氧化,温度和氧化剂用量对煤转化率的影响较大,气相产物以CO2为主,不产生NOx和SOx,低温下有少量CO和H2生成.反应终温超过500℃后,转化的碳被完全氧化为CO2.提高反应终温和氧化剂用量,煤中C、N、S等元素的转化率提高,在反应终温 550℃,氧化剂为化学计量的1.4 倍条件下,C、N、S转化率分别达97.08%、94.52%和94.41%.
关键词：无灰煤超临界水氧化反应性元素迁移
分类号：TQ53(煤化学及煤的加工利用)
资助基金：山西省重点研发计划资助项目(201903D121016)山西省重点研发计划资助项目(202102090301029)
论文发表日期：2023-12-28
在线出版日期：2025-08-15（本平台首次上网日期，不代表文献的发表时间）
页数：8( 95-102 )
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