随机孔模型应用于煤焦与CO_2气化的动力学研究 被引量：25

1

作者 杨帆 范晓雷 +3 位作者 周志杰 刘海峰 龚欣 于遵宏 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期671-676,共6页

考察970 ℃～1 165 ℃,北宿、神府、忻州、潞安煤焦与CO2在热天平中的气化反应,用恒温法进行热重分析,考察煤种、气化温度、灰分对煤焦气化的影响.用随机孔模型模拟北宿煤反应速率与碳转化率的关系曲线,与未反应芯缩核模型和混合模型模... 考察970 ℃～1 165 ℃,北宿、神府、忻州、潞安煤焦与CO2在热天平中的气化反应,用恒温法进行热重分析,考察煤种、气化温度、灰分对煤焦气化的影响.用随机孔模型模拟北宿煤反应速率与碳转化率的关系曲线,与未反应芯缩核模型和混合模型模拟结果比较.在化学控制区内,实验数据用随机孔模型拟合最佳.1 066 ℃和1 165 ℃气化数据拟合的相关系数为0.99,970 ℃拟合效果较差.随机孔模型作为简单、精度高的模型可应用于煤炭气化反应中.应用此模型计算四种煤焦反应活化能、指前因子、孔结构参数、A0等动力学参数值.同一煤种气化反应温度越高初始反应速率越大,结构参数体现了孔结构变化对反应的影响,随着温度的升高值减小. 展开更多

关键词 煤焦 二氧化碳 气化 随机孔模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

随机孔模型研究煤焦O_2/CO_2燃烧动力学特征 被引量：9

2

作者 费华 胡松 +5 位作者 向军 孙路石 石金明 付鹏 陈刚 苏胜 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期199-205,共7页

在热重分析仪上对焦作无烟煤焦和云浮烟煤焦O2/CO2条件下燃烧特性进行研究。确定在不同温度下不同煤焦O2/CO2燃烧的特征。利用随机孔模型(RPM)表征两种煤焦反应速率与碳转化率的关系,同时与未反应缩核模型(ModelⅠ)和混合模型(ModelⅡ)... 在热重分析仪上对焦作无烟煤焦和云浮烟煤焦O2/CO2条件下燃烧特性进行研究。确定在不同温度下不同煤焦O2/CO2燃烧的特征。利用随机孔模型(RPM)表征两种煤焦反应速率与碳转化率的关系,同时与未反应缩核模型(ModelⅠ)和混合模型(ModelⅡ)的拟合结果进行比较。研究表明,在不同反应条件下,随机孔模型具有最佳的拟合效果,相关系数都在0.986以上。比较RPM、ModelⅠ和ModelⅡ计算结果发现,焦作无烟煤焦的O2/CO2等温燃烧的活化能比云浮烟煤焦的高,且同一煤种燃烧反应温度越高反应速率常数越大。由于随机孔模型的结构参数ψ可以很好地表现孔结构变化对煤焦燃烧反应的影响,因此随机孔模型能更加准确地描述煤焦O2/CO2燃烧特征。 展开更多

关键词 随机孔模型 煤焦 动力学

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤焦催化气化的修正随机孔模型研究 被引量：13

3

作者 王黎 张占涛 张丽 《西安交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第3期319-323,共5页

针对煤焦催化气化中传统的动力学模型不再适用这一情况,以广泛应用于煤焦气化动力学研究的随机孔模型为基础,考虑了催化剂对反应过程的催化作用,通过引入催化作用因子,建立了适用于煤焦催化气化反应的修正随机孔模型.选取神府煤焦为研... 针对煤焦催化气化中传统的动力学模型不再适用这一情况,以广泛应用于煤焦气化动力学研究的随机孔模型为基础,考虑了催化剂对反应过程的催化作用,通过引入催化作用因子,建立了适用于煤焦催化气化反应的修正随机孔模型.选取神府煤焦为研究对象,将煤焦CO2催化气化作为探针反应,做了典型KCl催化剂和K-Ni复合催化剂的催化气化实验,并对模型进行了验证.结果表明:修正随机孔模型较好地体现了煤焦催化气化的动力学规律,即催化剂的添加有效地增大了反应界面处的活性部位和活性表面积,使气化反应在更温和的条件下快速进行.经验常数说明Ni-K复合催化剂的催化能力大于KCl催化剂,这与许多学者的研究结果是一致的.另外,由于反应初期的传质阻力不可忽略,故实验值与模拟值存在一定误差. 展开更多

关键词 煤焦催化气化 修正随机孔模型 催化作用

在线阅读 下载PDF 职称材料

改进随机孔模型解析生物质焦燃烧特性 被引量：3

4

作者 胡松 付鹏 +3 位作者 孙路石 向军 杨涛 陈刚 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第1期128-131,共4页

主要对经典随机孔模型进行改进,对原模型中固定的结构参数ψ进行随机化处理(即不限定ψ数值),从而得到反应过程中结构参数的演化行为。通过与经典随机孔模型比较发现,在不限定ψ数值的情况下,计算得到的数值比传统方法得到的数值更接近... 主要对经典随机孔模型进行改进,对原模型中固定的结构参数ψ进行随机化处理(即不限定ψ数值),从而得到反应过程中结构参数的演化行为。通过与经典随机孔模型比较发现,在不限定ψ数值的情况下,计算得到的数值比传统方法得到的数值更接近实际情况。ψ随反应的进程也呈现一定的变化趋势。利用该方法,分析了我国农业生物质热解焦的燃烧特性。 展开更多

关键词 生物质 热解焦 随机孔模型 结构参数 燃烧特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

氢气存在下煤焦水蒸气气化:Ⅱ修正随机孔模型的建立 被引量：2

5

作者 杨帆 周志杰 +3 位作者 刘海峰 龚欣 王辅臣 于遵宏 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第2期156-160,共5页

采用热天平对神府煤1200℃快速热解焦进行常压水蒸气／惰性气气化及水蒸气／氢气气化。考察神府煤焦在875℃～950℃时与水蒸气／惰性气的气化反应和水蒸气／氢气的气化反应特性，两者的特征曲线明显不同。不加氢的水蒸气气化反应速率随... 采用热天平对神府煤1200℃快速热解焦进行常压水蒸气／惰性气气化及水蒸气／氢气气化。考察神府煤焦在875℃～950℃时与水蒸气／惰性气的气化反应和水蒸气／氢气的气化反应特性，两者的特征曲线明显不同。不加氢的水蒸气气化反应速率随碳转化率的增加缓慢而均匀地下降；加氢水蒸气气化反应速率随碳转化率的增加先迅速降低，而后降低较缓慢。此种形式的气化曲线以往的动力学模型很难进行模拟，研究根据随机孔模型提出了一个新的气化动力学模型。此模型拟合的数据与实验数据比较，证明了修正的随机孔模型可以更好的模拟煤焦的加氢水蒸气气化，相关系数达到0．996以上。用修正模型求得的神府煤焦加氢水蒸气气化的活化能为251．990kJ／mol，指前因子为5．97877×10^9min^-1。 展开更多

关键词 煤焦 气化 水蒸气 氢气 修正的随机孔模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

修正离散随机孔模型应用于两种秸秆生物质焦CO_2气化的动力学研究 被引量：2

6

作者 费华 李培生 +3 位作者 孙金丛 张莹 罗凯 张红婴 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2016年第9期2459-2464,共6页

生物质以其产量大、CO_2零排放等优点成为替代化石燃料的重要可再生能源。文中以中国2种典型生物质玉米秆焦和稻草焦为研究对象,在热重分析仪上对玉米秆焦和稻草焦CO_2气化特征进行研究。根据反应过程中生物质焦颗粒孔隙表面积与反应速... 生物质以其产量大、CO_2零排放等优点成为替代化石燃料的重要可再生能源。文中以中国2种典型生物质玉米秆焦和稻草焦为研究对象,在热重分析仪上对玉米秆焦和稻草焦CO_2气化特征进行研究。根据反应过程中生物质焦颗粒孔隙表面积与反应速率之间的关键关系,并基于其气化过程中在非常小时间微元内有效反应面积的修正,利用一种微元分析法求解随机微分方程,从而建立了在化学反应控制条件下预测生物质焦气化行为的修正离散随机孔模型(MDRPM)。通过与离散随机孔模型(DRPM)比较发现,修正离散随机孔模型的预测值比DRPM的预测值更接近实验数据,并利用该模型分析了在不同温度下玉米秆焦和稻草焦CO_2气化的特性。 展开更多

关键词 生物质焦 气化 动力学 修正离散随机孔模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于随机孔模型的单颗粒多孔焦炭富氧燃烧特性 被引量：4

7

作者 吕太 刘振华 《科学技术与工程》 北大核心 2018年第7期12-17,共6页

针对多孔焦炭颗粒富氧气氛中燃烧时,反应气体在颗粒孔结构中的扩散传质,内外表面上氧化还原的化学反应,孔隙结构变化等这些过程的分析,建立了以改进的随机孔模型为基础的物理和数学模型。研究了在不同浓度、温度下焦炭颗粒燃烧时,孔内... 针对多孔焦炭颗粒富氧气氛中燃烧时,反应气体在颗粒孔结构中的扩散传质,内外表面上氧化还原的化学反应,孔隙结构变化等这些过程的分析,建立了以改进的随机孔模型为基础的物理和数学模型。研究了在不同浓度、温度下焦炭颗粒燃烧时,孔内化学反应速率、反应气体内扩散浓度和颗粒转化率等参数随内径的变化特性。结果表明,在研究工况的过渡控制区(1 200 K),氧化反应速率比还原反应速率高达3个数量级,随着氧浓度的增加,颗粒内部转化率变化率的拐点内移。 展开更多

关键词 多孔焦炭 富氧燃烧 随机孔模型 燃烧特性

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤焦O_2/CO_2燃烧特性的改进离散随机孔模型解析

8

作者 费华 李培生 张莹 《华南理工大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第11期49-55,共7页

以小龙潭褐煤和焦作无烟煤作为研究对象,采用热重分析仪对煤焦的O_2/CO_2燃烧特性进行研究.以燃烧过程中煤焦颗粒反应速率与孔隙表面积之间的关键关系为切入点,对燃烧过程中非常小时间微元内的焦颗粒有效反应面积进行修正,并采用微元分... 以小龙潭褐煤和焦作无烟煤作为研究对象,采用热重分析仪对煤焦的O_2/CO_2燃烧特性进行研究.以燃烧过程中煤焦颗粒反应速率与孔隙表面积之间的关键关系为切入点,对燃烧过程中非常小时间微元内的焦颗粒有效反应面积进行修正,并采用微元分析法求解随机微分方程,最终建立了预测煤焦O_2/CO_2燃烧特征的改进离散随机孔模型,并将此模型用于分析不同温度下小龙潭褐煤焦和焦作无烟煤焦的O_2/CO_2燃烧特性.通过与现有离散随机孔模型的比较发现,所提出的改进离散随机孔模型在整个燃烧阶段均能够得到较好的预测结果,而离散随机孔模型在燃烧后阶段的预测值与热重实验数据有较大偏差. 展开更多

关键词 煤焦 燃烧特性 改进离散随机孔模型 热重分析

在线阅读 下载PDF 职称材料

O_2/CO_2气氛下多种碳基随机孔模型的建立 被引量：4

9

作者 曲践 李保卫 +1 位作者 郑坤灿 武文斐 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第10期4468-4476,共9页

传统随机孔模型基于简单一步反应建立,不适用于处理O_2/CO_2气氛下焦炭颗粒复杂气固反应。针对此问题,基于焦炭本身具有多种碳基的特点,以及焦炭颗粒在O_2/CO_2气氛下燃烧的特性,建立复杂气固反应下的多种碳基随机孔模型和孔隙结构模型... 传统随机孔模型基于简单一步反应建立,不适用于处理O_2/CO_2气氛下焦炭颗粒复杂气固反应。针对此问题,基于焦炭本身具有多种碳基的特点,以及焦炭颗粒在O_2/CO_2气氛下燃烧的特性,建立复杂气固反应下的多种碳基随机孔模型和孔隙结构模型。模拟直径为100μm的焦炭颗粒在O_2/CO_2气氛下燃烧的过程,使用FORTRAN语言自主编程计算并分析结果。研究表明,燃烧初期颗粒呈现竞争效应,孔隙内部气体浓度产生剧烈波动。波动的生成原因是化学反应与物理扩散之间的竞争,可以通过增加环境氧浓度和减小焦炭颗粒粒径来改善。所提出的多种碳基随机孔模型对于表征O_2/CO_2气氛下焦炭颗粒的燃烧特性有着良好的适应性。 展开更多

关键词 O2/CO2气氛 多孔介质 随机孔模型 单颗粒焦炭燃烧 传质 介尺度 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

随机孔模型应用于煤焦燃烧破碎机理的研究

10

作者 王双凤 《节能》 2013年第5期12-14,2,共3页

煤焦颗粒是典型的多孔介质,在燃烧过程中会发生复杂的物理变化,如内部孔隙结构的变化、比表面积的变化等,最终完成碳的燃烧发生破碎,这一系列的变化过程很难进行热态的直接观察,但是可以选择合适的模型进行数值模拟。采用随机孔模型在... 煤焦颗粒是典型的多孔介质,在燃烧过程中会发生复杂的物理变化,如内部孔隙结构的变化、比表面积的变化等,最终完成碳的燃烧发生破碎,这一系列的变化过程很难进行热态的直接观察,但是可以选择合适的模型进行数值模拟。采用随机孔模型在孔结构变化的模拟过程中取值更贴近实际反应,对平顶山烟煤在恒定温度下的燃烧过程进行模拟后,与实验结果进行比较,发现二者的拟合程度较高。 展开更多

关键词 煤焦 燃烧 破碎 随机孔模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

随机孔模型应用于煤焦燃烧的动力学研究 被引量：4

11

作者 邵久刚 张建良 +1 位作者 王广伟 左海滨 《过程工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期108-113,共6页

采用热重法研究煤焦在变温和等温条件下的燃烧过程,分析升温速率和温度对煤焦燃烧行为的影响,用随机孔模型(RPM)研究煤焦的燃烧失重过程,得到了煤焦燃烧变温和等温动力学方程.实验结果表明,变温实验中,随着升温速率的增加,煤焦燃烧的失... 采用热重法研究煤焦在变温和等温条件下的燃烧过程,分析升温速率和温度对煤焦燃烧行为的影响,用随机孔模型(RPM)研究煤焦的燃烧失重过程,得到了煤焦燃烧变温和等温动力学方程.实验结果表明,变温实验中,随着升温速率的增加,煤焦燃烧的失重曲线向高温方向移动,最大燃烧速率增加,升温速率由5℃/min增加到20℃/min时,最大燃烧速率由3.2%/min增加到11.3%/min;等温实验中,随着燃烧温度的提高,煤焦最大燃烧速率增加,燃烧温度由510℃增加到630℃时,最大燃烧速率由2.1%/min增加到8.3%/min,煤焦燃烧性能得到改善.动力学计算结果表明,RPM能较好描述煤焦变温和等温燃烧过程中煤焦转化率与温度和时间的关系,煤焦变温和等温燃烧的表观活化能分别为84.27和64.16 kJ/mol. 展开更多

关键词 煤焦 燃烧 变温热重分析 动力学模型 随机孔模型

原文传递

高温下煤焦孔结构系数变化规律及其对气化速率影响的研究 被引量：4

12

作者 许世森 周必茂 +4 位作者 王肖肖 李小宇 刘刚 任永强 谭厚章 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第9期1116-1125,共10页

本研究使用沉降炉(DTF)和热重分析仪(TG),研究了三种煤焦的孔隙结构与气化温度的关系;煤焦孔隙结构对气化反应的影响。结果表明,气化温度升高将增加煤焦的孔结构系数,表明高温孔发生收缩和闭合。在灰熔点温度附近,孔结构系数局部降低,... 本研究使用沉降炉(DTF)和热重分析仪(TG),研究了三种煤焦的孔隙结构与气化温度的关系;煤焦孔隙结构对气化反应的影响。结果表明,气化温度升高将增加煤焦的孔结构系数,表明高温孔发生收缩和闭合。在灰熔点温度附近,孔结构系数局部降低,表明高温下孔隙发生堵塞和覆盖。本研究定义增长率为煤焦最大气化反应速率与初始反应速率的差与初始反应速率的比值,孔结构系数大于2时,增长率与孔结构系数呈现线性关系,随着孔结构系数的增加增长率增大;当孔结构系数小于2时,增长率的变化与孔结构系数关系不明显。实验结果还表明,较高的碱金属含量会显著影响气化速率,使实验数据曲线与现有模型存在明显偏差,而增长率的值不会受其影响。因此,可将增长率耦合到气化模型中以提高模型的鲁棒性。 展开更多

关键词 煤气化 随机孔模型 孔结构系数 增长率

在线阅读 下载PDF 职称材料

单颗粒褐铁矿气基磁化焙烧过程的还原模型 被引量：5

13

作者 代涛 李保卫 武文斐 《金属矿山》 CAS 北大核心 2014年第2期79-82,共4页

针对褐铁矿磁化焙烧过程中,单颗粒氧化铁还原机理认识难的复杂问题,建立了基于多孔介质模型的一维非稳态还原模型。通过数值计算,开展了不同温度、CO浓度及不同初始孔隙率影响下的褐铁矿还原度的研究。研究表明,随机孔模型能很好地应用... 针对褐铁矿磁化焙烧过程中,单颗粒氧化铁还原机理认识难的复杂问题,建立了基于多孔介质模型的一维非稳态还原模型。通过数值计算,开展了不同温度、CO浓度及不同初始孔隙率影响下的褐铁矿还原度的研究。研究表明,随机孔模型能很好地应用于还原模型,多孔介质孔道内气体传输特性对反应有一定的影响,粒径为100μm的颗粒在800℃下完全还原仅需18 s左右。 展开更多

关键词 单颗粒褐铁矿 随机孔模型 还原模型 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

燃煤电厂锅炉机组焦炭燃烧模型分析与展望 被引量：1

14

作者 刘鹏宇 李德波 +2 位作者 刘彦丰 廖宏楷 冯永新 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2022年第12期59-68,共10页

焦炭燃烧是燃煤电厂锅炉中煤粉燃烧的主要过程,其燃烧过程由动力燃烧区、扩散/动力区和扩散控制区组成,其中以扩散/动力区的燃烧过程及机理最复杂,影响焦炭燃烧的数值模拟精度。为进一步提高燃煤电厂锅炉侧数值模拟精度,对FLUENT自带模... 焦炭燃烧是燃煤电厂锅炉中煤粉燃烧的主要过程,其燃烧过程由动力燃烧区、扩散/动力区和扩散控制区组成,其中以扩散/动力区的燃烧过程及机理最复杂,影响焦炭燃烧的数值模拟精度。为进一步提高燃煤电厂锅炉侧数值模拟精度,对FLUENT自带模型、改进的随机孔模型及已有的焦炭燃烧改进模型进行了综述与横向对比。结果表明:FLUENT自带模型未考虑实际燃烧时灰分对氧气扩散的影响,造成数值模拟与工程实际差别较大;基于改进的随机孔模型,认为温度是导致扩散区中氧气难以与焦炭接触的原因,但并非根本因素;现有模型普遍未考虑工程实际中燃用劣质煤种时内表面积对反应速率的影响,造成低转化率阶段预测值与实际值偏差较大;考虑灰层扩散阻力缩核模型的应用时,应先比较燃用煤种的软化温度与燃烧温度,且考虑热失活和多孔碳球内表面积;热失活和灰分抑制模型应采用更适宜的灰分抑制模型,提高模型预测精度;目前基于FLUENT对燃煤锅炉其他问题进行数值模拟时,均采用误差很大的扩散/动力模型,后续研究中采用改进后的焦炭燃烧模型是重要研究方向。 展开更多

关键词 燃煤电厂 煤粉燃烧 焦炭燃烧模型 随机孔模型 反应速率 数值模拟

在线阅读 下载PDF 职称材料

加压流化床Co-Ca催化煤焦加氢气化反应动力学

15

作者 刘佳敏 顾素敏 +2 位作者 张荣 李伟伟 曲旋 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期128-135,共8页

煤催化加氢气化是极具发展潜力的煤制天然气技术,包括煤催化加氢热解和煤焦催化加氢气化2个步骤,其中煤焦催化加氢气化的反应速率远小于煤催化加氢热解的反应速率,是整个气化过程的速率控制步骤,因此建立适宜的煤焦催化加氢气化反应动... 煤催化加氢气化是极具发展潜力的煤制天然气技术,包括煤催化加氢热解和煤焦催化加氢气化2个步骤,其中煤焦催化加氢气化的反应速率远小于煤催化加氢热解的反应速率,是整个气化过程的速率控制步骤,因此建立适宜的煤焦催化加氢气化反应动力学对该技术的应用具有重要的意义。在小型加压流化床中,研究了Co-Ca催化煤焦加氢气化过程中煤焦颗粒密度和孔隙结构随碳转化率的变化规律,发现随反应进行煤焦颗粒密度减小,孔隙总比表面积与反应速率线性相关,表明Co-Ca催化煤焦加氢气化反应符合随机孔模型的特征。通过调控反应温度、氢分压和Co负载量,获得了煤焦中碳转化率的变化规律。结果表明:650~850℃反应仍处于动力学控制阶段;反应温度超过750℃后,反应速率显著提升,进一步提升温度至850℃时,碳转化率由650℃时的16.32%增至95.32%。随氢分压升高,碳转化率增大,氢气分压由0.6 MPa增至2.5 MPa时,碳转化率由19.49%提高至94.11%。随Co催化剂负载量由1%提高至3%,碳转化率持续提升,继续增加Co负载量至5%,碳转化率变化较小。采用扩展随机孔模型,引入经验参数c和p对试验数据进行分析,得到煤焦催化加氢气化反应的活化能为122.7 kJ/mol,反应级数为1.54。模型预测的反应速率值与试验值之间的平均偏差为4.81%。 展开更多

关键词 煤焦 催化加氢气化 加压流化床 反应动力学 随机孔模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤催化气化中非均相反应动力学的研究 被引量：16

16

作者 李伟伟 李克忠 +3 位作者 康守国 郑岩 张荣 毕继诚 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第3期290-296,共7页

以神木煤焦为研究对象,在小型加压固定床上考察了不同气化剂(水蒸气、二氧化碳、氢气)、催化剂负载量、水蒸气分压、氢气分压和一氧化碳分压对碳转化率和气化反应速率的影响。结果表明,对于非均相的催化气化反应来说,反应速率顺序为C-H2... 以神木煤焦为研究对象,在小型加压固定床上考察了不同气化剂(水蒸气、二氧化碳、氢气)、催化剂负载量、水蒸气分压、氢气分压和一氧化碳分压对碳转化率和气化反应速率的影响。结果表明,对于非均相的催化气化反应来说,反应速率顺序为C-H2O>C-CO2>C-H2。H2和CO不同程度地抑制煤焦水蒸气气化反应,CO的抑制作用明显大于H2。在700℃,当添加5%的CO,碳转化率降低约50%。基于Langmuir-Hinshelwood(L-H)方程,结合随机孔模型,同时考虑催化剂负载量及气化产物分压的影响,建立了煤焦催化水蒸气气化动力学模型,模型预测反应速率常数与实验值误差在10%以内,说明建立的动力学模型可以较好地模拟煤焦的催化水蒸气气化反应过程。 展开更多

关键词 催化气化 加压固定床 动力学 随机孔模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

神府煤焦与CO_2的气化反应动力学分析 被引量：11

17

作者 许慎启 周志杰 +2 位作者 杨帆 于广锁 于遵宏 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2009年第2期41-46,共6页

利用加压热天平在1173～1323K、0.1～3MPa范围内,对神府煤焦与CO2的气化反应进行动力学分析。考察温度、压力对神府煤焦与CO2气化反应动力学特性的影响及气化反应速率和反应时间之间的关系,发现气化反应速率随反应时间的变化近似呈正态... 利用加压热天平在1173～1323K、0.1～3MPa范围内,对神府煤焦与CO2的气化反应进行动力学分析。考察温度、压力对神府煤焦与CO2气化反应动力学特性的影响及气化反应速率和反应时间之间的关系,发现气化反应速率随反应时间的变化近似呈正态分布,建立了气化反应速率与反应时间的正态分布动力学模型。与随机孔模型对比,发现正态分布时间模型能较好地描述煤焦的气化动力学规律。由正态分布模型求得的反应速率常数r0、rm遵循Arrenius定律,lnr0、lnrm对1/T呈良好的线性关系;在0.1～3MPa范围,求得的反应活化能为150～185kJ/mol,与相关文献报道的结果基本一致。 展开更多

关键词 煤气化 热重分析 气化动力学 随机孔模型 正 态分布模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

快速热解温度下的淮南煤焦与水蒸汽气化反应的研究 被引量：7

18

作者 许慎启 周志杰 +2 位作者 杨帆 于广锁 于遵宏 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第6期947-953,共7页

考察了淮南煤在不同温度下快速热解制得的煤焦与水蒸汽的气化反应,研究发现煤焦的气化反应速率不仅与转化率有关也与气化反应时间有关,对不同热解温度煤焦在x=0.2、t=2min附近时,化学反应速率存在极值或转折点(Q),即反应速率开始急剧减... 考察了淮南煤在不同温度下快速热解制得的煤焦与水蒸汽的气化反应,研究发现煤焦的气化反应速率不仅与转化率有关也与气化反应时间有关,对不同热解温度煤焦在x=0.2、t=2min附近时,化学反应速率存在极值或转折点(Q),即反应速率开始急剧减少的点。用未反应芯缩核模型和随机孔模型对实验数据拟合,结果表明随机孔模型对实验数据的拟合更为准确,并将拟合得到的结构参数ψ与煤焦气化反应活性之间的关系进行分析,发现同一种煤焦ψ相近,但ψ与煤焦的气化反应活性不存在必然的联系。用SEM和XRD考察了不同热解终温下的煤焦表面孔隙结构与微晶结构的变化及其对煤焦气化反应活性的影响,不同热解温度下制得的煤焦,其形态结构存在很大的差异,热解温度越高,煤焦表面壳状凸起越多,化学反应性降低。此外,随着热解温度的升高,煤焦的微晶结构趋于石墨化,化学稳定性增强。 展开更多

关键词 高温热解 水蒸汽气化 随机孔模型 未反应芯缩核模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

生物质半焦的催化气化动力学特性 被引量：4

19

作者 肖瑞瑞 杨伟 于广锁 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第2期460-465,共6页

采用恒温热重分析法对稻草的催化气化反应动力学进行了研究,同时研究了生物质对石油焦气化的催化作用。采用修正随机孔模型对气化反应转化速率与转化率的关系进行了拟合计算,得到生物质焦气化的活化能和指前因子。结果表明,加入催化剂... 采用恒温热重分析法对稻草的催化气化反应动力学进行了研究,同时研究了生物质对石油焦气化的催化作用。采用修正随机孔模型对气化反应转化速率与转化率的关系进行了拟合计算,得到生物质焦气化的活化能和指前因子。结果表明,加入催化剂后半焦的气化反应活性增大,活性顺序为:加入K+半焦>加入Ca2+半焦>加入Mg2+半焦>原半焦>酸洗后半焦,表明了生物质焦能明显提高石油焦的气化活性。不同半焦气化的活化能大小顺序为:加入K+半焦<加入Ca2+半焦<加入Mg2+半焦<原半焦<酸洗后半焦,表明了生物质半焦的加入能降低石油焦气化的活化能。 展开更多

关键词 生物质 催化气化 石油焦 动力学 修正随机孔模型

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤焦高温反应非线性特征分析 被引量：2

20

作者 费华 胡松 +5 位作者 向军 孙路石 张安超 付鹏 陈巧巧 陈刚 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2010年第23期34-39,共6页

煤焦燃烧/气化过程是非常复杂的非催化气固反应,其中颗粒相物理结构的演化一方面表征反应的进程,另一方面加剧了反应的复杂程度。该文主要以经典随机孔模型为基础,利用分形理论对经典随机孔模型的结构参数ψ进行修正,确定反应过程中结... 煤焦燃烧/气化过程是非常复杂的非催化气固反应,其中颗粒相物理结构的演化一方面表征反应的进程,另一方面加剧了反应的复杂程度。该文主要以经典随机孔模型为基础,利用分形理论对经典随机孔模型的结构参数ψ进行修正,确定反应过程中结构参数的非线性变化特征,建立分形随机孔模型。通过与经典随机孔模型比较发现,分形随机孔模型计算得到的数值比经典随机孔模型得到的数值更接近实际情况。利用该模型,分析了焦作无烟煤在不同条件下等温反应的特性。ψ随着反应的进行呈现2种不同变化趋势。当固体反应转换率小于0.9时,ψ基本上保持不变,而在固体反应转换率超出0.9时,ψ急剧上升。 展开更多

关键词 煤焦 非催化气固反应 分形随机孔模型 非线性结构特征 等温反应

在线阅读 下载PDF 职称材料