气化细渣的资源化利用_唐复兴.pdf
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1、氮肥与合成气 第 卷 第 期 年 月作者简介:唐复兴(),男,高级工程师,主要从事氯碱化工、煤化工工作;专题综述气化细渣的资源化利用唐复兴,李 刚,汤胜勇,高志平(新疆天业汇合新材料有限公司,新疆石河子)摘 要:针对气化细渣的资源化利用展开讨论,重点对细渣用于循环流化床()锅炉工程化过程中涉及的压榨机、输送系统、锅炉的选型要点做了较为详细的说明,供同行借鉴。关键词:气化;细渣;压榨机;锅炉 中图分类号:文献标志码:文章编号:():在气流床气化工艺中,气化单元会产出粗渣和细渣。根据炉型、煤种、原料级配、氧煤比等操作控制参数的不同,不同生产厂家的粗渣和细渣比例不同,渣中残碳含量也不同。近年来,随着
2、国家环保政策的日益严格,煤价的不断攀升,各生产单位对于提高碳的资源化利用效率、降低生产成本、碳基固废协同治理消减等日益关注,并投入大量的人力和物力进行实践。在节能环保的大背景下,深入挖潜做好节能工作,利国利民。细渣的资源化利用具有以下优点:()可以确保主化工产品的利润空间更宽,企业生存能力更强;()可以减少一次煤炭化石燃料的消耗,降低排放,有利于改善环境;()可以减少固废的排放量,将细渣的碳资源化利用后,剩余的渣能作为原料用于水泥、陶粒、制砖、填料、吸附剂的生产,变废为宝。笔者结合调研、试验及实践结果进行总结,可为同行提供参考。细渣的特点气化细渣的比表面积比较大,一般都在 以上,最高可达 ,孔
3、容积均达到了.左右。气化细渣孔隙发达,内表面吸附的水比较多,在自然状态下,不易被脱除。从现有的细渣真空脱水系统可以看出,在真空带式过滤机运行正常的情况下,在滤布长度上,流淌水也只有 就被脱除,说明细渣的透水性不差,在真空带滤机上外水并没有流淌很长。目前国内生产厂家大多采用真空带式过滤机脱水系统,脱水后细渣含水质量分数的最优水平为不低于,大多数脱水后细渣含水质量分为 ;离心机脱水后细渣含水质量分数在 ;陶瓷过滤机(贵州开阳)在脱水后细渣含水质量分数在 。细渣水分质量分数较高会给运输和使用造成很大的困难。对细渣进行激光粒度分析及工业分析,结果见表 和表。由表、表 可以看出:细渣粒度分布基本接近;除
4、去水分后细渣中的固定碳含量较高,可再次回收利用。表 细渣粒度分布表目数质量分数 表 典型工业分析数据项目数值空气干燥基水分质量分数()空气干燥基灰分质量分数()空气干燥基挥发分质量分数()空气干燥基固定碳质量分数()全水分质量分数()收到基灰分质量分数()收到基挥发分质量分数()收到基固定碳质量分数()氮肥与合成气 第 卷 第 期 年 月 细渣的应用细渣作为燃料,一般有以下 种处理方式:()细渣经自然晾晒、脱除外水后送入煤粉锅炉。该处理方式的缺点为晾晒时间长,夏季需要 个月才能使水分含量降低至满足煤粉锅炉的需要。单独晾晒带来扬尘,堆渣场场地及其他环保投入加大。()细渣经压滤脱水后直接送入循环流
5、化床()锅炉燃烧。该处理方式的缺点为:细渣燃尽温度高、燃烧效率低;大量水带入后,烟道露点温度升高;细渣粒度过细,易在烟道积灰,烟道阻力增大,停炉清灰工作量大。()采用机械脱水,同时针对性地设计 锅炉燃烧,确保细渣燃尽和旋风分离效果,同时考虑粗渣作为床料补充。该处理方式既可以解决环保问题和渣的消减,提高残碳的利用率,变废物为燃料,烧尽的粉煤灰可以做水泥、陶粒等原料,延伸循环经济产业链,又可以为用户增加蒸汽产出,提高效益。()采用重力浮选,然后机械脱水干燥后得到精碳,作为产品使用。该处理方式的缺点为流程长、成本较高,精碳的用途还需要进一步开发,不能简单地用燃煤补充,附加值较低,提取精碳后的浮选渣中
6、碳含量仍然偏高。()细渣的毛细管丰富,可以作为缺水地区土壤或沙地涵养水源的载体,降低水的蒸发量,确保植物用水,提高成活率。细渣中具有含氨化合物,可以为植物提供一定的氮源,同时细渣基本呈中性,质地疏松,可以作为沙地或盐碱地的改良剂。但如果将细渣用于粮食作物,则还需要研究其中的重金属含量。笔者主要针对第 种细渣处理方式展开讨论,分析了德士古、四喷嘴对置式、西门子 种煤气化炉细渣的钙、镁、铝、铁等氧化物组分含量及烧失量,结合粉煤灰综合利用国家标准及行业标准,对煤气化细渣用于水泥、混凝土等建材及道路路基掺混料等的可行性进行了分析,提出了煤气化细渣掺烧利用和分选利用的建议。细渣的脱水、干燥和焚烧资源化利
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