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《微型流化床反應(yīng)分析儀中煤半焦水蒸氣氣化反應(yīng)特性-論文.pdf》由會員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、第65卷第9期化工學(xué)報(bào)V_01.65NO.92014年9月CIESCJournalSeptember2014i荑麓0j300,:3)3j3j:,微型流化床反應(yīng)分析儀中煤半焦水蒸氣氣化反應(yīng)特性季穎1,2曾璽,余劍,岳君容,李霽明,許光文(中國科學(xué)院過程工程研究所多相復(fù)雜系統(tǒng)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,北京100190;中國科學(xué)院大學(xué),北京100049;美國阿美特克過程分析儀器部,上海200131)摘要:制備了在液氮中急速冷卻和在氬氣中自然冷卻的兩種半焦,采用掃描電鏡(SEM)、N2吸附儀、紅外光譜分析儀(FTIR)、X射線衍射儀(xRD)等方法系統(tǒng)比
2、較了兩種半焦的結(jié)構(gòu),并利用中國科學(xué)院過程工程研究所研發(fā)的微型流化床等溫反應(yīng)分析儀(MFBRA)研究包括動力學(xué)在內(nèi)的水蒸氣氣化反應(yīng)特性。研究發(fā)現(xiàn):急速冷卻半焦(Char-Q)具有更大的比表面積和更小的平均孔徑,而自然冷卻半焦(Char-S)的石墨化程度更高。在MFBRA中進(jìn)行的氣化反應(yīng)結(jié)果揭示了Char-Q具有更快的反應(yīng)速率。且比較通過等轉(zhuǎn)化率法算出的活化能發(fā)現(xiàn):Char-S水蒸氣氣化反應(yīng)的活化能更大。利用MFBRA不僅求得了半焦水蒸氣氣化的總C轉(zhuǎn)化的反應(yīng)活化能(總體動力學(xué)),而且獲得了生成各氣體組分的反應(yīng)(實(shí)際上為多個反應(yīng)構(gòu)成的體系)的
3、活化能,實(shí)現(xiàn)了半焦水蒸氣氣化反應(yīng)分析。因此,選擇Char-Q作為分析試樣更能反映真實(shí)熱態(tài)半焦的氣化行為,而MFBRA為深入研究涉及水蒸氣參與的微分反應(yīng)特性提供了有效的儀器與方法。關(guān)鍵詞:水蒸氣;氣化;煤;急冷;制備:微型流化床反應(yīng)分析儀;反應(yīng)動力學(xué)DOI:10.3969~.issn.0438·1157.2014.09.019中圖分類號:TQ546文獻(xiàn)標(biāo)志碼:A文章編號:O438一l157(2014)09—3447—10Steamgasificationcharacteristicsofcoalcharinmicro-fluidizedb
4、edreactionanalyzerJIYing1,ZENGXi,YUJian,YUEJunrong1LIAoming3XUGuangwen,,(1StateKeyLaboratoryofMulti-phaseComplexSystems,InstituteofProcessEngineering,ChineseAcademyofSciences,Beijing100190,China;UniversityofChineseAcademyofSciences,Beijing100049,China;Process&Amp,Analyti
5、calInstrumentsDivision,Shanghai200131,China)Abstract:Twotypesofcharweremadethroughrapidquenchinginliquidni~ogen(Char-Q)andnaturalcoolinginargon(Char-S).Systematiccomparisonwasperformedforthecharsintermsofstructureandgasificationcharacteristicsmeasuredinthemicro—fluidized
6、bedreactionanalyzer(MFBRA),awell—provenisothermalreactionanalyzerdevelopedbyInstituteofProcessEngineering,ChineseAcademyofSciences.Char-Qhadthehighersurfaceareabutsmalleraveragesizeofpores,whileChar-Sfromslowcoolingshowedhigherdegreeofgraphitization.GasificationtestsinMF
7、BRAdemonstratedthatChar-Qhadobviouslyhigherreactionrate,andactivationenergydeterminedaccordingtotheiso—conversionmethodwashigherforChar-S.Particularly,MFBRAenabledthedeterminationofactivationenergynotonlyfortheoverallCconversionbutalsofortheformation2013.12—30收到初稿,2014—0
8、4.14收到修改稿。Reeeiveddate:2013-l2—30.聯(lián)系人:許光文。第一作者:季穎(1990一),女,碩士。Correspondingauthor:Prof.XUGuangwen,gwxu@