浑源煤焦的CO2气化特性研究.pdf

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1、第38卷第5期华北电力大学学报V0I．38．No．52011年9月JournalofNorthChinaElectricPowerUniversitysep．，2011浑源煤焦的CO2气化特性研究陈鸿伟，吴亮，高松，韩亮，索新良(华北电力大学能源动力与机械工程学院，河北保定071003)摘要：在750—950℃范围内，用等温气化的方法研究了热解温度、热解时间、CO：分压、气化温度等对浑源煤焦气化反应特性的影响。结果表明，浑源煤焦在850℃时的气化活性较好；随着制焦温度的提高，气化活性下降：30rain焦与50rain焦的气化活性无明显差异，而2h焦则表现出了随保温时间

2、延长，气化活性降低的趋势；0．05～0．1MPa范围内，煤焦的气化反应性随CO：分压的提高而提高；半衰期法计算的气化反应活化能为126．24kJ／tool，分布活化能模型更加具体地反映了煤焦在不同反应阶段反应活性的变化规律。关键词：等温气化；气化活性；煤焦；CO2气化；活化能．中图分类号：TQ541文献标识码：A文章编号：1007—2691(2011)05—0105—04StudyofCO2gasificationcharacteristicsonHunyuancoalcharCHENHong-wei，WULiang，GAOSong，HANLiang，SUOXin—l

3、iang(SchoolofEnergyPowerandMechanicalEngineering，NorthChinaElectricPowerUniversity，Baoding071003，China)Abstract：ThereactioncharacteristicsofHunyuancoalcharswithCO2wereinvestigatedbymeansofisothermalgasifi—cationunderdifferenttemperaturefrom750oC～950qC．Thepyrolysistemperature，holdingtime

4、，CO2partialpressureandgasificationtemperaturewereanalyzedfortheeffectsongasificationcharacteristics．Hunyuancoalcharshowsgoodperformanceatthegasificationtemperatureof850℃．Thegasificationreactionactivitydecreaseswithgasificationtern—perature．Thereisnoremarkablediferencebetweenthe30minchar

5、andthe50minchar，butthereisadecreaseinthereactionof2hchar．ThegasificationreactionactivityimproveswiththeincreaseofCO2partialpressurefrom0．05～0．1MPa．Theactivationenergyis126．24kJ／toolusinghalf-timemethod，andthedistributedactivatedenergymod—el(DAEM)concretelydescribesthechangeofactivatione

6、nergyatdifferentpartofthereaction．Keywords：isothermalgasification；gasificationreactivity；coalchar；CO2gasification；activationenergy但大多数模型只反映某～特定条件下特定煤种的0引言气化动力学规律。因此有必要对某一特定煤种进行气化特性的研究，以获得其特有的动力学特性，煤炭是我国的最主要能源，但同时面I临着分为煤的进一步高效清洁利用提供指导。关于一些布不均、利用效率低、污染严重等问题。煤的气典型煤种已有很多研究，而对于浑源煤的气化研化是高效、洁净

7、利用煤炭的主要途径之一。研究究则较少见，固而在制焦温度、制焦时间、CO，不同煤种的气化反应特性已受到国内外广泛重分压和气化温度等方面对浑源煤焦的气化活性的视．z。煤的气化是十分复杂的过程，包括煤的热影响进行了研究。解和煤焦气化两部分j。由于煤的结构和组成的复杂性，不同种类的煤，有不同的气化性质，所l实验采取的最佳气化方式也就有所区别。人们已经建1．1实验流程立了大量的描述煤气化反应的动力学模型‘4J，实验所用原煤为山西浑源煤，其工业分析和元素分析见表1。若无特别说明，气化所用煤焦收稿日期：2011—05—16均是在隔绝空气条件下，在马弗炉内快速加热到