近日，我院“含碳基质高温气化”创新团队在化学工程领域顶级期刊Chemical Engineering Science上发表了题为“Study on physicochemical properties,distribution modes, and formationmechanism of coal gasification fine slag in an industrialentrained-flow gasifier”的研究论文。文章第一作者为化学化工学院博士研究生刘斌，通讯作者为吕鹏副教授和于广锁教授。

该工作旨在研究工业气流床气化炉产生的煤气化细渣的理化特性、碳灰赋存模式及其形成机理，从而揭示原煤颗粒在气化炉内的反应历程。研究表明，煤颗粒在气化过程中经历了固定碳燃烧、外在矿物质转化、煤焦颗粒破碎以及内在矿物质释放等一系列的关键阶段，这些阶段导致气化细渣中碳灰组分的嵌入分布、交联分布和离散分布赋存模式。离散分布模式形成主要是由于粒度较小的煤颗粒因停留时间较短未能完全参与反应，从而在低温区域形成了碳灰颗粒。交联分布模式主要源于原煤颗粒因反应活性不同而达到的反应程度不同所形成的碳灰颗粒。嵌入分布模式是由于在反应过程中熔融的无机组分将高碳含量颗粒进行包裹，从而形成的特定碳灰赋存结构。揭示炉内原煤颗粒的反应历程有助于在实际生产操作中实现精准反馈调控，进一步减少资源浪费并提高运行效率。

该工作得到了国家自然科学基金(U23A20131)、国家重点研发计划(2023YFC3904302、2023YFB4103503)等项目的支持。

文章链接：https://doi.org/10.1016/j.ces.2024.120509