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煤直接液化过程中产生的大量液化残渣,含有大量未转化的碳、氢元素,热值较高,有较大的利用价值,液化残渣的综合利用是一个亟待解决的问题。利用水煤浆气化技术处理液化残渣是一种可行的途径,对液化残渣的综合利用具有重要的意义。本文分别研究了神华煤直接液化残渣的成浆性能、气化特性以及液化残渣与褐煤共成浆性。
通过工业分析、元素分析、FT-IR、XRF等手段表征了液化残渣的物理、化学性质,分析结果表明液化残渣的碳氢含量高达80%,热值达到30MJ·kg-1,其基本有机组成与煤类似。考察了液化残渣的单独成浆性能,研究结果表明,液化残渣成浆浓度达到71%。液化残渣制备的水渣浆具有良好的流动性和稳定性,浆体为假塑性流体,20天内不出现硬沉淀。液化残渣和褐煤的共成浆性结果表明,随着液化残渣添加量的增加,煤水渣浆的浓度增加,流动性变好。当液化残渣与褐煤的质量比为7:3时,可制备得到固体浓度60%、稳定性超过19天,呈假塑性流体的煤水渣浆。
利用WRT-3P高温微量热重分析系统研究了液化残渣的气化动力学特性,结果表明液化残渣具有良好的气化反应性和较低的活化能。考察了酸洗处理后液化残渣的气化反应性,结果表明液化残渣中富集的Fe系液化催化剂对液化残渣的气化起到了催化作用,经酸洗后的液化残渣气化反应性降低。