義馬煤氣化反應(yīng)性研究.pdf

1、本文利用德國NETZSCH公司STA409型熱綜合分析儀,和美國Thermo Cahn公司生產(chǎn)的TherMax500加壓熱重分析儀,在常壓、溫度1000℃-1300℃,和在壓力0.2Mpa-1.5Mpa、溫度900℃-1050℃的條件下,分別研究了義馬煤焦的 CO2氣化反應(yīng)性。此外為了研究煤灰對(duì)氣化反應(yīng)的影響,通過熱分析、X-射線衍射物相分析和掃描電子顯微鏡,對(duì)煤灰的熔融特性進(jìn)行了分析。
　　試驗(yàn)結(jié)果表明,在常壓條件下,義馬煤焦氣

2、化反應(yīng)性隨反應(yīng)溫度的提高而增強(qiáng),反應(yīng)速度也隨之加快,但這種趨勢(shì)在灰熔融溫度點(diǎn)附近出現(xiàn)了細(xì)微的差異;利用未反應(yīng)收縮核模型(球?qū)ΨQ)對(duì)反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了闡述,發(fā)現(xiàn)高溫區(qū)的活化能大大低于低溫區(qū)。在加壓條件下,隨著反應(yīng)溫度的提高,煤焦的氣化反應(yīng)性和反應(yīng)速率也隨之增加,其中反應(yīng)速度在反應(yīng)初始階段最大,隨后逐漸減小,而且反應(yīng)溫度差別越大,氣化過程的差異越明顯,這種變化趨勢(shì)與常壓下的反應(yīng)情況一致;增大反應(yīng)壓力,煤焦的氣化反應(yīng)性和反應(yīng)速率也隨之增加,但壓

3、力過高時(shí)對(duì)反應(yīng)的影響不明顯,而且在氣化反應(yīng)過程中,壓力的影響弱于溫度;高壓下反應(yīng)速率常數(shù)與溫度的關(guān)系符合Arrhenius定律,反應(yīng)級(jí)數(shù)n隨著溫度的增加而降低,表明高溫下的反應(yīng)速率對(duì)反應(yīng)物減少不敏感;經(jīng)計(jì)算義馬煤焦的加壓氣化活化能約為60.02kj/mol。經(jīng)過對(duì)煤灰的分析發(fā)現(xiàn),隨處理溫度的升高,煤灰礦物的分散度下降,由最初隨機(jī)分布發(fā)展到團(tuán)聚,從片狀碎屑物質(zhì)逐漸黏結(jié)成不規(guī)則的大顆粒,直至灰熔融形成釉質(zhì)玻璃體;高溫下生成的無催化作用的礦物