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《内扩散对煤和石油焦水蒸气气化反应性能的影响》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、第42卷第8期燃摇料摇化摇学摇学摇报Vol.42No.82014年8月JournalofFuelChemistryandTechnologyAug.2014文章编号:0253鄄2409(2014)08鄄0905鄄08内扩散对煤和石油焦水蒸气气化反应性能的影响林善俊,周志杰,霍摇威,丁摇路,于广锁(华东理工大学煤气化及能源化工教育部重点实验室,上海摇200237)摘摇要:以内蒙褐煤、神府烟煤、遵义无烟煤和石油焦为研究对象,借助热重分析仪,进行了水蒸气气化动力学研究,得到了4种样品焦的本征动力学方程,分析了水蒸气分压和粒径对气化反应的
2、影响。基于幂函数模型得到的动力学参数,结合气固催化理论,提出了计算内扩散效率因子(浊)的方法。计算效率因子(浊)和实验效率因子(浊)的对比结果表明,使用该方法得calexp到的内扩散效率因子可以用于定量评估水蒸气气化反应中内扩散过程的影响程度。关键词:气化反应性;水蒸气;内扩散;Thiele模数;效率因子中图分类号:TQ541摇摇文献标识码:AEffectofinternaldiffusiononsteamgasificationreactivityofcoalandpetroleumcokeLINShan鄄jun,ZHOUZhi
3、鄄jie,HUOWei,DINGLu,YUGuang鄄suo(KeyLaboratoryofCoalGasificationandEnergyChemicalEngineeringofMinistryofEducation,EastChinaUniversityofScience&Technology,Shanghai摇200237,China)Abstract:ThesteamgasificationexperimentswithNeimenglignite,Shenfubituminouscoal,Zunyianthracit
4、eandapetroleumcokewereconductedinathermogravimetricanalyzer(TGA)tostudytheintrinsickineticsandthemacrokineticswiththeeffectsofparticlesize.Byvirtueofgas鄄solidcatalysistheory,amethodtocalculatetheinternaleffectivefactorwasproposedbasedonthekineticparametersderivedfromt
5、henth鄄orderequation.Thecomparisonbetweencalculatedandexperimentaleffectivefactorsshowsthatthemethodisbettertocalculatetheinternaleffectivefactorforquantificationallyestimatingtheeffectofinternaldiffusiononsteamgasifiation.Keywords:gasificationreactivity;steam;internal
6、diffusion;Thielemodulus;effectivefactor摇摇煤气化技术是煤炭清洁高效利用的核心技术,扩散过程作为煤气化反应的一个重要影响因已经在世界各国得到了广泛的实验研究和工业运素,世界各国的一些学者对此进行了相关的研究。[1][2~4]用。煤气化动力学作为煤气化技术的基础,其研究Ollero等和G佼mez鄄Barea等使用橄榄渣制备的深入与否,直接影响到煤的洁净转化和利用,掌握的样品焦研究了扩散过程对二氧化碳气化反应的影[5]各种因素对煤气化反应的影响并建立准确的动力学响,并提出了相关的动力学模型。Kaj
7、itani等使用模型,对解决煤气化技术面临的一些问题具有重要加压滴管炉进行了高温(1200~1400益)、高压意义。(0.5~1.0MPa)下4种烟煤的二氧化碳气化实验,气化速率受许多过程变量的影响,如煤焦颗粒分别使用幂函数动力学方程和Langmuir鄄粒径和粒径分布、煤焦的孔隙率、煤焦的矿物质含Hinshelwood动力学方程并结合随机孔模型对内扩[6]量、温度和气化剂分压等。此外,物理效应如气体扩散控制区的气化速率进行了拟合。Paviet等在管散、热量传递如果没有合理地考虑在内的话,就会得式炉上分别进行了等温动力学控制和存在内
8、扩散效[1]到不完善的速率表达式。随着现代煤化工的快应的木质焦水蒸气气化实验,并提出了一种反应—[7]速发展,大型气流床煤气化技术以其转化效率高、处扩散模型。Roberts等利用固定床反应器和热重理能力大、环境友好等突出优点获得了广泛应用。分析仪在
