高变质程度无烟煤热天平二氧化碳加压催化气化动力学——热天平等温热重法

以碳酸钠为催化剂,在加压下用热天平等温热重法研究了四种高变质程度无烟煤(挥发分Vad=2.69%~4.35%)二氧化碳催化气化反应动力学,考察了0.101MPa^3MPa对二氧化碳催化气化反应的影响。结果表明,压力大于2.0MPa,增大压力不再加快反应速率。在2.0 MPa、750℃~950℃测定实验无烟煤的转化率与时间的关系,用缩芯模型进行较好地拟合。按反应速率常数判定煤样活性大小顺序为:永安丰筛煤>永安加筛煤>永定煤>上京煤,活化能为:157.21 kJ/mol^185.89kJ/mol,要比相同煤种常压二氧化碳催化气化时具有更大的反应速率常数、活化能和指前因子。850℃及较低压力0.101MPa^2.0 MPa下,给出永安加筛煤气化动力学方程中的压力修正指数为0.347 44,与文献报道一致。

煤焦加压水蒸气催化气化反应特性及甲烷释放规律研究

以内蒙褐煤焦为研究对象,K2CO3为催化剂,在小型加压固定床上考察了反应温度、操作压力和水碳比对煤焦水蒸气气化反应过程中碳转化率、反应速率和甲烷浓度及其累计流量的影响。结果表明,随着反应温度的增加,碳转化率和反应速率显著增加,甲烷浓度及其累计流量也增加,表明甲烷化反应在600-700℃内仍受动力学控制。操作压力的提高,碳转化率和反应速率呈先增加后减小的变化趋势,而甲烷的浓度逐渐增加,其累计流量由常压下的2.4 mL逐渐增加至3.5 MPa下的43.2 mL。随着水碳比的增加,碳转化率和反应速率大幅增加,但是甲烷的浓度逐渐降低,甲烷的累计流量受反应速率和反应平衡的共同影响,呈先增加后减小的趋势。

低活性无烟煤二氧化碳催化气化动力学——热天平等温热重法

以碳酸钠为催化剂,用热天平的等温热重法研究了4种低活性无烟煤(挥发分含量Vad=2.69%～4.35%)常压下二氧化碳催化气化反应动力学.考察了消除内外扩散影响的化学反应控制实验条件.测定了温度为750～950℃低活性无烟煤的转化率与时间的关系.并对这一关系用缩芯模型、均相模型以及修正模型进行了拟合关联,得出4种低活性无烟煤二氧化碳催化气化反应的活化能、指前因子和反应速率常数,其活性大小顺序为:上京煤>永安加筛>永安丰筛>永定煤,活化能区间范围:122.27～214.72kJ·mol-1,与文献给出的高活性煤种催化气化活化能范围相一致.

Ca（OH）2对渭化次烟煤及其热解半焦气化性能的影响

以渭化次烟煤为研究对象,在加压固定床中研究了水蒸气气氛下Ca(OH) 2对次烟煤及其热解半焦气化性能的影响。结果表明,Ca(OH) 2能够显著提高次烟煤及其热解半焦的气化性能,且对低温热解半焦的催化性能更好。红外光谱分析表明,钙是通过较强的静电作用、氢键作用均匀分散到次烟煤及热解半焦表面的。随着反应温度升高和Ca(OH) 2添加量增加,热解半焦的碳转化率显著提高,但Ca(OH) 2添加量存在一个饱和值。压力升高对热解半焦的气化性能影响不大,但可显著提高Ca(OH) 2的催化气化性能。将钙基碳酸化反应与气化反应耦合,可以提高热解半焦的转化率及H 2产量。增加Ca(OH) 2的循环反应次数,热解半焦的碳转化率略有降低。