粉煤气化条件下不同粒径半焦的表征与气化动力学

【摘要】：利用可模拟真实粉煤气化条件的平流火焰反应器制取了同一煤种的2种不同平均粒径的半焦,并对其进行了物理表征和气化反应动力学研究.其物理表征显示,小颗粒半焦的平均比表面积远小于大颗粒半焦.半焦的CO2气化实验表明,含很多小孔的大颗粒半焦的气化反应受内扩散影响显著,比表面积较小的小颗粒半焦具有更高的气化反应速率.利用随机孔模型导出了反应速率Ri.根据小颗粒半焦在不同温度下平衡态时的反应速率Ri,s值获得半焦气化的本征气化反应速率表达式为Ri=1.243×103exp(-19243.5/T)g/(m2-min). 【作者单位】： 中国科学院过程工程研究所多相复杂国家重点实验室;沈阳化工大学化学工程学院;哈尔滨工业大学能源科学与工程学院;
【关键词】： 粉煤气化 半焦 粒径 比表面积 反应动力学 反应机理
【基金】：国家青年科学基金资助项目(编号:21006110)
【分类号】：TQ541
【正文快照】： 1前言煤颗粒的燃烧和气化属气固异相多相反应,而煤颗粒和煤热解产生的半焦颗粒的孔隙结构和粒度对异相反应有重要影响.关于粉煤及其煤焦颗粒粒度和孔隙结构对煤的燃烧和气化动力学国内外已有大量研究[1?6].煤颗粒在真实的燃烧或气化条件下热解,由于尺寸不均或热破碎现象[7,8],

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