气流床煤粉气化过程有害微量元素迁移转化的模拟研究

东赫^1,2，解强¹，唐跃刚³，党钾涛^1,4，王新¹

1. 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院2. 清华四川能源互联网研究院3. 中国矿业大学(北京)地球科学与测绘工程学院4. 河南农业大学机电工程学院

摘 要：利用Factsage软件、基于Gibbs自由能最小化原则,以干河煤气流床气化试验数据为依据,通过解耦气化反应历程、引入碳转化率修正系数,研究建立小型气流床煤粉气化炉模型,用于模拟研究气流床气化过程煤中有害微量元素Hg,F,Be,U的赋存形态及迁移规律,探讨微量元素在气流床气化过程中可能的释放历程.结果表明:经过碳转化率修正的气化炉模型模拟结果与试验数据吻合较好;还原性气氛下,干河煤中Hg（g）为Hg的主要存在形态,F,Be主要以HF（g）以及Be（OH）₂（g）赋存,U主要以UO₂（s）形式存在;干河煤中Hg属于易挥发性元素,其迁移主要取决于元素及其化合物本身的物理性质,受原煤中的赋存状态影响较小;F,Be属于较易挥发性元素,其迁移不仅与元素在煤中赋存状态有关,同时受气化温度、气化气氛的影响.温度的升高有利于F,Be的析出,还原气氛促进了相应氢化物的生成;U属于难挥发性元素,受其在原煤中的赋存状态影响最为显著.

关键词：气流床煤气化;微量元素;迁移转化;Factsage;模拟;