Восточный высококальциевый уголь богат массовым содержанием жидкой и каменной щелочей, и порошкообразный зола высококальциевого угола, образованный горением, является отличным материалом для удержания CO2. Используя метод прямого увлажнения и карбонизации при атмосферном давлении, анализируя ключевые параметры, такие как расход дымовых газов, температура и отношение жидкости к твердому веществу, проводится изучение и оптимизация карбонизации порошкообразной золы высококальциевого угля. Создается кинетическая модель карбонизации, определяются ключевые факторы и шаги управления, одновременно анализируется производительность этого процесса в удалении хлора и тяжелых металлов. Исследование показало, что увеличение расхода дымовых газов и снижение отношения жидкости к твердому веществу эффективно повышает карбонизацию порошкообразных зол высококальциевого угля на единицу массы. В быстрой фазе карбонизации (0~20 минут) низкая температура, хотя и способствует увеличению карбонизации, но эффект незначителен. В быстрой фазе карбонизации действие порошкообразной золы высококальциевого угля в основном контролируется диффузией твердой пленки, коэффициент корреляции составляет 0.91737, а активационная энергия 10.36 кДж/моль. Оптимизация наилучших параметров процесса была проведена методом поверхности ответа, в результате были получены оптимальные условия 57.1℃ для температуры, 2.86 л/мин для расхода дымовых газов, 200.0 г/л для отношения жидкости к твердому веществу, при этом фактическая карбонизация в среднем составила 30.2%. После обработки порошкообразной золы высококальциевого угля по этим параметрам содержание хлора соответствует требованиям стандарта JC/T 409—2016 по железобетонным изделиям, удаляется содержание токсичных тяжелых металлов, таких как мышьяк и медь, в соответствии со стандартными соотношениями 88.4% и 55.6% соответственно, что свидетельствует о том, что процесс обладает определенной отравляющей способностью. Таким образом, карбонизация порошкообразной золы высококальциевого угля методом прямого увлажнения и карбонизации при атмосферном давлении обладает определенным потенциалом применения.

Порошкообразная зола высококальциевого угля; Увлажнение карбонизации; Кинетика; Оптимизация процесса; Тяжелые металлы