糠醛渣与煤共气化灰渣对刚玉耐火材料侵蚀动力学研究
戴存清1
马晓彤2
鲁浩3
陈贵明2
刘伟2
郭腾飞2
王烟霞2
孙领民2
庄淑娟4
王志刚1
李怀柱3
孔令学3
1.山东理工大学 化学化工学院,山东 淄博 255000;德州学院 化学化工学院,山东 德州 2530232.德州学院 化学化工学院,山东 德州 2530233.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 0300014.山东理工大学 化学化工学院,山东 淄博 255000
摘要：糠醛渣(Furfural Residue,FR)与煤共气化可实现其高效清洁利用,但碱金属含量高的糠醛渣会加剧气化炉耐火材料侵蚀.采用 XRD、SEM-EDS和 FactSage热力学计算软件,研究了糠醛渣中K2O含量、耐火材料中Al2O3 含量及侵蚀温度等因素对气化灰渣侵蚀耐火材料的影响机制.结果表明:随FR配比的增加,灰渣的流动温度先增加后降低.灰渣在刚玉砖表面的铺展面积随流动温度降低而降低,灰渣在刚玉砖内的渗透率随流动温度增加而降低;随刚玉砖中Al2O3 含量的增加,灰渣在刚玉砖表面的铺展面积增加,在刚玉砖内的渗透率降低;灰渣中FR质量分数高于 40%时,刚玉砖中Al2O3 与灰渣发生化学反应生成低熔点矿物质钾霞石(KAlSiO4),降低灰渣流动温度,破坏刚玉砖表面致密性,促进熔渣渗透;FR质量分数低于 40%时,反应生成高熔点矿物质白榴石(KAlSi2O6)和钙长石(CaAl2Si2O8),增加灰渣流动温度,抑制熔渣渗透;灰渣对耐火材料的渗透率随温度的升高而增大.灰渣与刚玉耐火材料反应的活化能Ea为 25.453 kJ/mol,反应焓ΔH为 215.388 kJ/mol,ΔS为-63.1 J/mol,这表明灰渣侵蚀刚玉砖的反应较难进行,刚玉耐火材料具有较强的抗侵蚀能力.
关键词：糠醛渣共气化耐火材料侵蚀影响机制刚玉砖动力学
分类号：TQ175(硅酸盐工业)
资助基金：国家自然科学基金(22178001)山东省自然科学基金资助项目(ZR2022QB206)山东省自然科学基金资助项目(ZR2024QD265)山东省自然科学基金资助项目(ZR2020KB014)
论文发表日期：2025-07-31
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：12( 62-73 )
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