神府煤热解及气化动力学研究

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本文在温度950℃-1400℃,压力0.1Mpa-4Mpa的条件下,系统的研究了热解温度、压力等对神府煤气化反应活性的影响;使用加压热重分析仪(TherMax500)研究了神府煤焦加压气化反应动力学,研究结果表明:在本文实验条件下,热解条件的改变会明显影响煤焦气化反应活性。热解温度是影响煤焦气化活性的主要因素,热解温度升高,煤焦的微晶结构向有序化发展,基本晶格单元在纵向上的接合缩聚生长使芳香单元失去边缘活性位,这是导致煤焦在气化过程中失活的主要原因;热解压力和气氛的变化会在一定程度上影响煤焦的气化反应活性,但不会明显影响煤焦的微晶结构;热解压力增大会导致焦油发生二次反应,而使煤焦的初始气化反应活性降低;加氢热解会在一定程度上消除焦油二次反应的影响而活化煤焦。通过Langmuir-Hinshelwood吸附动力学方程r=k1pCO2/1+(k2/k3)pCO+(k1/k3)PCO2,提出动力学模型dX/dt=F(X)R50,在相应温度和压力范围内,F(X)包含了所有与活性位有关的因素,只与转化率有关,与温度和气体分压无关,而R50反映了气氛、温度等因素对气化反应的影响,实验证明该方程可以用来描述煤焦加压气化反应过程。
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