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不同煤种粉煤灰矿化反应CO_(2)吸收特性及固碳潜力评估
1
作者
秦雷
吝思恒
+3 位作者
林海飞
李树刚
刘鹏飞
母淼
《煤炭学报》
北大核心
2025年第9期4464-4475,共12页
不同煤种粉煤灰粒径分布与化学成分直接影响矿化反应固碳性能,研究矿化反应CO_(2)吸收特性是评估粉煤灰固碳潜力的关键。以中国石家庄多座燃煤电厂粉煤灰为研究对象,通过压降法与热重分析法综合表征矿化反应CO_(2)吸收特性及固碳性能。...
不同煤种粉煤灰粒径分布与化学成分直接影响矿化反应固碳性能,研究矿化反应CO_(2)吸收特性是评估粉煤灰固碳潜力的关键。以中国石家庄多座燃煤电厂粉煤灰为研究对象,通过压降法与热重分析法综合表征矿化反应CO_(2)吸收特性及固碳性能。试验结果表明,矿化反应压力增大、温度升高均可有效提升粉煤灰矿化固碳性能。当矿化反应初始压力从1.0 MPa增至2.0 MPa时,不同煤种粉煤灰CO_(2)吸收量平均增大7.18 g/kg。当矿化反应温度从40℃升至60℃时,不同煤种粉煤灰CO_(2)吸收量平均增大4.28 g/kg。对于2种粉煤灰矿化反应固碳性能表征方法,相比热重分析法,压降法会造成CO_(2)非矿化吸收,导致矿化固碳性能计算结果偏高。不同煤种粉煤灰中,较小粒度粉煤灰具有更高比表面积,可促进CO_(2)与活性物质接触反应,增强矿化固碳性能。不同煤种粉煤灰矿化反应CO_(2)吸收量与Ca元素质量分数正相关,与S元素质量分数负相关。高Ca粉煤灰因具有更多反应原料,矿化固碳性能较强。粉煤灰中硫元素以硫酸盐形式存在,与Ca竞争反应抑制碳酸盐生成,降低矿化固碳性能。对于选取的不同煤种粉煤灰样品,安华能热电厂粉煤灰(AH)具有稳定CO_(2)吸收量和矿化固碳效率;华电热电厂粉煤灰(HD)具有较高CO_(2)吸收能力;西柏坡热电厂粉煤灰(XB)具有较高且稳定CO_(2)吸收量及矿化固碳效率,在3个样品中矿化反应固碳潜力最高。
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关键词
CO_(2)封存
碳捕集、利用与封存(CCUS)
多煤阶粉煤灰
直接
矿
化
矿化条件优化
固碳性能表征
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职称材料
题名
不同煤种粉煤灰矿化反应CO_(2)吸收特性及固碳潜力评估
1
作者
秦雷
吝思恒
林海飞
李树刚
刘鹏飞
母淼
机构
西安科技大学安全科学与工程学院
西安科技大学西部矿井开采及灾害防治教育部重点实验室
出处
《煤炭学报》
北大核心
2025年第9期4464-4475,共12页
基金
中国科协青年人才托举工程资助项目(2022QNRC001)
国家自然科学基金资助项目(51904237)
陕西省青年人才托举计划资助项目(20220437)。
文摘
不同煤种粉煤灰粒径分布与化学成分直接影响矿化反应固碳性能,研究矿化反应CO_(2)吸收特性是评估粉煤灰固碳潜力的关键。以中国石家庄多座燃煤电厂粉煤灰为研究对象,通过压降法与热重分析法综合表征矿化反应CO_(2)吸收特性及固碳性能。试验结果表明,矿化反应压力增大、温度升高均可有效提升粉煤灰矿化固碳性能。当矿化反应初始压力从1.0 MPa增至2.0 MPa时,不同煤种粉煤灰CO_(2)吸收量平均增大7.18 g/kg。当矿化反应温度从40℃升至60℃时,不同煤种粉煤灰CO_(2)吸收量平均增大4.28 g/kg。对于2种粉煤灰矿化反应固碳性能表征方法,相比热重分析法,压降法会造成CO_(2)非矿化吸收,导致矿化固碳性能计算结果偏高。不同煤种粉煤灰中,较小粒度粉煤灰具有更高比表面积,可促进CO_(2)与活性物质接触反应,增强矿化固碳性能。不同煤种粉煤灰矿化反应CO_(2)吸收量与Ca元素质量分数正相关,与S元素质量分数负相关。高Ca粉煤灰因具有更多反应原料,矿化固碳性能较强。粉煤灰中硫元素以硫酸盐形式存在,与Ca竞争反应抑制碳酸盐生成,降低矿化固碳性能。对于选取的不同煤种粉煤灰样品,安华能热电厂粉煤灰(AH)具有稳定CO_(2)吸收量和矿化固碳效率;华电热电厂粉煤灰(HD)具有较高CO_(2)吸收能力;西柏坡热电厂粉煤灰(XB)具有较高且稳定CO_(2)吸收量及矿化固碳效率,在3个样品中矿化反应固碳潜力最高。
关键词
CO_(2)封存
碳捕集、利用与封存(CCUS)
多煤阶粉煤灰
直接
矿
化
矿化条件优化
固碳性能表征
Keywords
CO_(2)sequestration
Carbon Capture Utilization and Storage(CCUS)
multi-rank fly ash
direct mineralization
mineralization condition optimization
carbon sequestration performance characterization
分类号
TQ536.4 [化学工程—煤化学工程]
X701 [环境科学与工程—环境工程]
TD327 [矿业工程—矿井建设]
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1
不同煤种粉煤灰矿化反应CO_(2)吸收特性及固碳潜力评估
秦雷
吝思恒
林海飞
李树刚
刘鹏飞
母淼
《煤炭学报》
北大核心
2025
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