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1、第26卷第1期 2006年2月动 力 工 程JournalofPowerEngineeringVol.26No.1 Feb.2006 文章编号:100026761(2006)012121204煤燃烧反应活化能的两种研究方法的比较刘建忠, 冯展管, 张保生, 周俊虎, 岑可法(浙江大学能源清洁利用国家重点实验室;浙江大学热能工程研究所,杭州310027)摘 要:采用单个扫描速率法中的Coats2Redfern法和多重扫描速率法中的等转化率法对三种煤的
燃烧反应的活化能进行了研究。结果表明:Coats2Redfern法需要对
2、反应机理函数进行假设,显示的活化能值受升温速率的影响较大,对不同煤种的区分也不明显。而等转化率法不需要假设机理函数,而且可以减小升温速率所导致的误差,可以较好地区分不同煤种的活化能值。图5表3参7关键词:工程热物理;活化能;热分析;煤;燃烧中图分类号:O643.12,TK121 文献标识码:AComparisonofTwoMethodsforAnalyzingtheActivationEnergyofCoalCombustionLIUJian2zhong, FENGZhan2guan, ZHANGBao2sheng, Z
3、HOUJun2hu, CENKe2fa(StateKeyLab.OfCleanEnergyUtilization,ZhejiangUniversity;ResearchInstituteofThermalEngineering,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)Abstract:TheactivationenergyincombustionreactionsofthreekindsofcoalhasbeenanalyzedbytheCoats2Redfernmethod,whic
4、hisoneoftheindividuallyscanningmethods,aswellasbytheisoconversionalmethod,whichisoneofthemultiplescanningmethods.Resultsindicatethat:theCoats2Redfernmethodrequirestheassumptionofthereaction’skineticmechanismfunction;thedisplayedactivationenergyvalueismarkedlyaffect
5、edbytheheatingrate,whilenotdifferingmuchfordifferentkindsofcoal.Theisoconversionalmethodontheotherhanddoesn’tneedanykineticmechanismfunctiontobeassumed;itisabletodiminishtheerrorcausedbytheheatingrateandcaneasilydistinguishthedifferingactivationenergyofdifferentkin
6、dsofcoal.Figs5,tables3andrefs7.Keywords:engineeringthermophysics;activationenergy;thermalanalysis;coal;combustion 活化能作为一个重要的反应动力学指标,常用形式进行各种重排和组合,得到不同形式的线性方来表征反应进行的难易程度,通常它与指前因子A、反应机理函数f(α)一起被称为“动力学三因子”[1]。程,然后通过所得直线的斜率就可以求得活化能[324]。E求解活化能的方法有很多种,它们从操作方式采用这种方法求取活化
7、能,存在以下问题:首先,f(α)和E、A是耦合的,要求得E,必须对机理上可分为单个扫描速率法和多重扫描速率法两大类[2]。[2]。函数f(α)进行假设。因此,机理函数选择的正确与否直接影响最终所得到的活化能值。其次,一般通单个扫描速率法是对一条热分析曲线进行分过考查方程的线性来判断所假设机理函数的合理
析。通常需要对基本的反应动力学方程或它的积分性。但是,Arrhenius公式的指数形式决定了“动力学收稿日期:2005208208补偿效应”的存在,即同时求解动力学三因子时,E作者简介:刘建忠(19652),男,教授,博士生导
8、师。主要从事煤和A可以通过相互补偿使所有的机理函数都能有一的洁净燃烧技术等方面的研究。个良好的线性[5]。这样,得到的活化能就会有一定©1994-2007ChinaAcademicJournalElectronicPublishingHouse.Allrightsreserved.http
