富氢半焦气化特性及气化反应动力学研究

摘要

研究富氢半焦气化特性及气化反应动力学有助于了解气化炉的运行状况,并为气化炉的设计和模拟计算提供基础数据。采用热重分析仪考察常压及加压下各因素对富氢半焦的碳转化率变化,建立定量描述煤气化过程的混合反应模型,并对富氢半焦开展常压及加压的实验数据拟合。结果表明:常压下提高温度有助于富氢热解半焦的气化反应性,且随着温度的升高,反应速率的峰值越大则反应所需的时间越短;加压下提高温度、富氢比例及气化剂中CO_(2)含量有助于富氢热解半焦的气化反应性;建立混合反应模型并通过数据拟合发现:常压下温度在1123 K~1223 K的反应总级数为0.5850~0.7097,活化能为324.55 kJ/mol;温度在1223 K~1323 K的反应总级数为0.7097~0.7490,活化能为160.38 kJ/mol;加压下温度1173 K~1248 K的反应总级数为0.4853~0.6535,活化能为198.40 kJ/mol。混合反应模型在不同温度段对实验数据的拟合度较高,即模型可良好地模拟煤气化的反应过程。