煤与甲烷共转化过程中煤焦二氧化碳气化动力学研究

【摘要】：以煤与甲烷共转化为背景,运用热重方法进行了由煤焦、甲烷和二氧化碳组成的共转化反应体系中碳的反应动力学研究。在1173 K~1273 K考察了温度对碳转化的影响。结果表明,该反应体系中碳的表观反应速率比煤焦的纯二氧化碳气化速率慢一倍左右,且表观上碳不能完全被气化。通过改变甲烷和二氧化碳的比例考察了气相组成变化对共转化反应中碳转化速率的影响,发现甲烷浓度的增加和二氧化碳浓度的减少都会降低碳的转化速率,且随着甲烷浓度的增加,表观上碳最终所能达到的转化率也会降低。通过数据分析发现,该反应适合采用均相反应模型进行描述,关联得到其表观活化能为312.4 kJ/mol,甲烷的反应级数为-0.13,二氧化碳的反应级数为0.3。 【作者单位】： 中国科学院山西煤炭化学研究所;中国科学院研究生院;中国科学院青岛生物能源与过程研究所;
【关键词】： 共转化 甲烷 二氧化碳 动力学 热重
【基金】：国家自然基金海外青年学者合作研究基金(50628404)
【分类号】：TQ541
【正文快照】： 近年来,针对煤炭和富甲烷气(包括天然气、煤层气和焦炉气等)的高效洁净利用,Wu等[1]提出了煤与甲烷共转化工艺,将煤气化和甲烷转化过程有机地结合在一起。所进行的多项前期工作[2~4]已证实了该过程的可行性,同时从甲烷转化角度深入研究了煤焦对甲烷裂解及重整反应的催化作用

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