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热力发电2025年第06期:准东高钙粉煤灰的常压直接湿法碳酸化工艺研究

来源:期刊VIP网 时间:


作者:马晓春;梁芳;邓向瑞;

单位:新疆维吾尔自治区计量测试研究院;中国计量科学研究院;

摘要:新疆准东煤储量丰富且碱土金属元素含量较高,其燃烧产生的高钙粉煤灰是优良的CO2封存原料。采用常压直接湿法碳酸化法,针对烟气流量、温度、固液比等关键参数,对高钙粉煤灰碳酸化展开研究与寻优分析;构建碳酸化动力学模型,确定关键因素与控制步骤,同时评估该工艺脱氯及去除重金属的性能。研究发现:增大烟气流量、降低固液比能有效提升单位质量粉煤灰的碳酸化度;在快速碳酸化阶段(0~20 min),低温虽利于提升碳酸化度,但效果不显著;快速碳酸化区粉煤灰反应主要受固膜扩散控制,相关系数为0.917 37,活化能为10.36 kJ/mol;经响应曲面法优化最佳工况参数为温度57.1℃、烟气流量2.86 L/min、液固比200.0 g/L,此时实际碳酸化度平均值达30.2%;按此参数处理后的粉煤灰氯含量符合JC/T 409—2016标准中配筋制品要求,对砷、铜等典型重金属脱除率分别达88.4%、55.6%等,表明该工艺具备一定脱毒能力。因此,准东高钙粉煤灰的常压湿法碳酸化具有一定的应用潜力。

关键词:粉煤灰;;湿法碳酸化;;动力学;;工艺寻优;;重金属

基金资助:新疆维吾尔自治区自然科学计划项目(202203003)~~