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全球气候变暖正受到人们的广泛关注,工业过程(尤其是煤燃烧过程)产生的CO2被认为是导致全球气候变暖的主因。氧燃料燃烧(O2/CO2燃烧)技术能够实现燃煤烟气中CO2的高效分离,是现阶段燃煤电站最有应用前景的CO2减排技术之一。对O2/CO2燃烧条件下煤灰沉积等相关问题的深刻理解是实现该技术成功应用的重要前提。黄铁矿是煤中最主要的含铁矿物,也是影响锅炉结渣的主要组分。传统空气燃烧下,对煤中黄铁矿的转化行为已有广泛的研究,但在O2/CO2燃烧条件下的研究却十分缺乏。本论文通过模拟煤中内在、外在黄铁矿,研究了O2/CO2燃烧对其转化行为的影响规律。利用商品黄铁矿样品模拟煤中的外在黄铁矿,采用分别添加了黄铁矿、黄铁矿和高岭土的合成焦模拟包含内在黄铁矿的煤焦颗粒,在实验室沉降炉中进行了O2/CO2和O2/N2燃烧实验。采用XRD、SEM-EDX分析燃烧产物以及化学热力学计算软件HSC5.0对比研究了O2/CO2燃烧条件下黄铁矿的转化行为,得到如下结果:(1)与同等O2浓度的O2/N2气氛相比,O2/CO2气氛下外在黄铁矿的氧化过程无明显影响。但是对于内在黄铁矿,O2/CO2均促进了黄铁矿的氧化。颗粒温度和颗粒表面O2浓度与黄铁矿氧化行为有明显的关联性。O2/CO2和O2/N2气氛下黄铁矿氧化行为的差异可能受颗粒温度和颗粒表面O2控制。(2)磁黄铁矿不与高岭土直接发生反应生成铁的硅铝酸盐,而是先氧化生成Fe-O-S的结构的物质。当混合物中FeO的含量超过一定程度时,该Fe-O-S混合物与内在高岭土反应生成铁的硅铝酸盐。(3) O2/CO2气氛有利于内在黄铁矿与内在高岭土反应生成铁的硅铝酸盐。与同等O2浓度的O2/N2气氛比较,O2/CO2气氛下,煤焦的颗粒温度较低,内在黄铁矿的氧化速率减小。此外,O2/CO2气氛下煤焦颗粒处于更强的还原气氛,高浓度的CO延缓了黄铁矿的氧化。