作者:陈欢欢 来源:中国科学报 发布时间:2022/7/5 15:33:51
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告别“埋埋埋”  气化细渣有望资源化利用
中科院工程热物理所气化细渣熔融资源化利用完成中试试验

 

中科院工程热物理研究所循环流化床实验室针对煤化工中难以处置的固体废弃物——气化细渣开展系统研究,提出了气化细渣熔融资源化利用的技术路线,目前已完成千吨级/年中试试验研究,即将开展工程应用。

煤气化是煤化工的源头技术,但是煤气化过程中会产生大量气化灰渣。据介绍,由于缺少大规模减量化处置技术,我国气化灰渣的累计堆存量已达到数亿吨,且每年以3500万吨的排放量迅速增加。在气化灰渣中,气化细渣占30%~70%,主要由碳和无机组分组成,具有燃料和原料双重属性。但碳的石墨化程度高、部分被熔渣包裹,无机组分反应活性差,资源化利用难度大,目前处置方式以填埋为主,存在污染隐患。

针对这些特点,研发团队在中国科学院战略性先导专项子课题“气化细渣流化熔融燃烧脱碳关键技术研究”的支持下,系统开展了相关研究,提出气化细渣熔融资源化利用的技术路线——气化细渣中的碳组分通过活化改性后实现高效燃烧,产生蒸汽或电;无机组分通过熔融矿相重构,制取铝硅基产品,实现高值化利用——从而实现碳和无机组分的分质利用。

据悉,从2021年8月起,研发团队在中试平台开展了德士古气化炉气化细渣流化熔融燃烧试验,系统运行平稳、产物脱碳效果显著,验证了气化细渣流化熔融燃烧技术处置气流床气化细渣的可行性。2021年11月15和16日,开展第三方性能测试,测试工况运行时间超过18个小时,测试结果表明:气化细渣的处理量为242公斤/小时,折合2100吨/年,熔渣(无机组分)占灰渣比例为95%,灰渣综合含碳量≤0.5%,指标远优于子课题要求的考核指标。

目前,研发团队已经完成千吨级/年中试试验研究,并形成适配2000吨/天这一主流气流床气化炉规模的气化细渣流化熔融燃烧工程技术方案。

研发团队同时开展了熔渣高值化利用技术研究,有望将熔渣作为水泥掺和料,或进一步制取微晶玻璃、纤维棉和水玻璃等铝硅基产品。

据悉,该技术经验证还可用于煤矸石等大宗煤基固废的处置。

 
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