电石渣对煤泥热解过程中硫释放特性及动力学的影响

作者：赵文鑫; 张圆圆^*; 李丽锋; 杨凤玲; 程芳琴

来源：煤炭转化, 2023, 46(06): 70-79.

DOI：10.19726/j.cnki.ebcc.202306007

• 煤泥
• 电石渣
• 热解
• 热重分析
• 动力学分析

热解是煤泥资源化利用的重要途径，硫的控制是煤泥热解利用的重要环节。为探究电石渣对煤泥热解中硫释放特性的影响，采用非等温热重分析法，利用Setaram Setsys同步热分析仪在N2气氛下研究了煤泥原样及电石渣添加量(电石渣在电石渣煤泥混合物中的质量分数)分别为10%,20%,30%,40%,50%的电石渣煤泥混合物在0℃～1 000℃的热解特性，并利用Coats-Redfern积分法对热解过程进行了动力学分析，获得了反应级数、活化能和指前因子等动力学参数。同时采用等温热分析法，利用管式炉固定床反应器，对煤泥原样及电石渣添加量分别为10%,30%,50%电石渣煤泥混合物在550℃,650℃,750℃和850℃下恒温热解的硫释放规律进行研究，并利用Labinao硫释放反应动力学模型分析，获得了样品热解过程硫的释放动力学特征。结果表明：随着电石渣添加量的增加，电石渣煤泥混合物最大质量变化速率明显提高，从0.57%/min显著升高至2.49%/min,电石渣促进煤泥热解挥发分的释放；随着温度升高，硫的释放逐渐升高，样品中无机硫逐渐从FeS2分解为Fe1-xS,添加的电石渣与Fe1-xS反应生成CaS,电石渣的加入使得硫向固相产物转化，但当温度在850℃且电石渣添加量为50%时，硫不利于向固相转化；电石渣添加量为10%的电石渣煤泥混合物反应所需活化能最低，且提高了硫释放所需活化能，硫向固相转化，实验结果与动力学推断一致。

• 单位
  山西大学