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水蒸气气氛煤中温催化气化动力学研究 总被引:1,自引:0,他引:1
水蒸气气氛煤中温催化气化动力学研究 《燃料化学学报》2013,41(10):1166-1172
以碳酸钾为催化剂,用热天平的等温热重法研究了四种不同变质程度煤焦常压下水蒸气催化气化反应动力学。在加和不加碳酸钾条件下,测定了温度为700~850℃煤焦的化学反应控制条件下的碳转化率与时间的关系。碳酸钾催化剂的加入对变质程度越高煤的气化催化作用越大。加碳酸钾的碳转化率与时间的关系用混合模型和修正随机孔模型可以良好的拟合关联,均相模型关联较差。利用修正随机孔模型拟合关联出了四种煤焦催化水蒸气气化反应的活化能和指前因子,活化能为90.317~167.861kJ/mol,指前因子和活化能之间具有补偿效应。 相似文献
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氧化钙催化煤温和气化研究 总被引:20,自引:6,他引:14
报道了神木煤在小型流不反应器中,于450~750℃温度内,用CaO催化煤温和气化的研究。结果表明:添加CaO后,气体和半焦产率增加,焦油产率减少;CaO粒子对煤温和气化生成的焦裂解具有明显催化作用;可以明显增加气相中H2、CH4、C1~C5产率,降低半焦中H/C比,CaO还具有明显的固硫和固CO2作用,最后,推测了煤温和气化中CaO催化裂解多环芳烃侧链的机理。 相似文献
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高灰煤小型流化床混合气催化气化研究 总被引:4,自引:4,他引:0
在内径28mm流化床中,对阳泉高灰煤在碱性催化剂(固碱和黏胶废碱液)作用下进行了混合气(空气/水蒸气)催化气化研究,两种碱性催化剂的适宜添加量均为6%。不加催化剂,气化温度830℃~900℃与900℃~920℃下,气化反应的表观反应级数n分别约为2/3与1/3;有催化剂(3%固碱)时,表观反应级数有两个明显的温度段,在830℃~860℃,催化气化的表观反应级数n=1;在860℃~920℃,催化气化的表观反应级数为n=1/3。 相似文献
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以神木煤焦为研究对象,在小型加压固定床上考察了不同气化剂(水蒸气、二氧化碳、氢气)、催化剂负载量、水蒸气分压、氢气分压和一氧化碳分压对碳转化率和气化反应速率的影响。结果表明,对于非均相的催化气化反应来说,反应速率顺序为C-H2OC-CO2C-H2。H2和CO不同程度地抑制煤焦水蒸气气化反应,CO的抑制作用明显大于H2。在700℃,当添加5%的CO,碳转化率降低约50%。基于Langmuir-Hinshelwood(L-H)方程,结合随机孔模型,同时考虑催化剂负载量及气化产物分压的影响,建立了煤焦催化水蒸气气化动力学模型,模型预测反应速率常数与实验值误差在10%以内,说明建立的动力学模型可以较好地模拟煤焦的催化水蒸气气化反应过程。 相似文献
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煤温和气化特性的热重研究 总被引:7,自引:2,他引:5
用程序升温热重法对煤温和气化特性及反应动力学进行了研究。结果表明:CaO对煤的裂解具有明显的催化作用。在煤温和气化过程中,减小粒径、提高升温速率有利于煤的裂解反应。煤温和气化反应可分为两段,CaO的加入明显降低了低温区反应的活化能。低温区与高温区的表观活化能与指前因子呈现良好的线性关系 相似文献
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基于加压固定床反应器研究了不同煤阶的煤催化加氢气化效果,对比了煤阶对催化剂添加量、甲烷释放速率以及产品气组成的影响。原煤及气化残渣采用FT-IR和SEM进行表征分析。研究结果表明,不添加催化剂情况下,随着煤阶的升高原煤气化反应性降低,低阶煤的甲烷释放分为两个阶段;加入催化剂之后,3种煤中以神府烟煤的反应性最好,遵义无烟煤和云南褐煤反应性较差。SEM和FT-IR表征结果表明,高阶煤颗粒表面更加光滑、煤结构致密,而煤中的脂肪族结构以及芳香结构振动峰强度随煤阶的降低而升高,催化剂的加入使得脂肪结构吸收峰明显加强。这些差异导致不同煤样催化加氢气化反应活性不同。 相似文献
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福建无烟粉煤流化床混合气催化气化表观动力学的研究 总被引:8,自引:9,他引:8
在一模试流化床中,首次报道了福建劣质无烟粉煤(挥发分〈5%)采用工业副产碱盐为主制备的复合催化剂进行混合气催化气化的结果,指出这一复合催化剂适宜的添加饱和度为10%;表观动力学实验表明在该添加饱和度下,使反应表观活化能由无催化剂时的Ea=76.03kJ/mol降为Ea=45.83kJ/mol(几乎降低了40%),并且在气化温度850℃条件下,其表观反应速率常数比无催化剂时提高2.7倍;在气化温度850-900℃,催化剂浓度10%的适宜操作范围,可获得产气率V=3.77-3.58m^3/kg(1kg煤),煤气热值QLHV=5.31=6.03MJ/m^3与冷煤气效率η=79.72=85.73%的良好结果,这对劣质无烟粉煤催化气化生产燃料气与化工副产碱盐制取廉价催化的工业化实践具有重要的应用价值与可操作的现实意义。 相似文献
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《燃料化学学报》2021,49(2)
为了研究工业废碱液对煤水蒸气反应的催化作用,选取内蒙古王家塔煤(WJT),负载造纸黑液(BL)进行高压水蒸气气化性能评价。分别考察了温度和负载量对催化活性的影响,并与分析纯碳酸钠(SC)催化活性进行对比。固定床小试评价结果表明,700-750℃,催化剂活性随负载量增加呈先增大后减小的趋势,BL最佳负载量为3%Na,并且催化活性优于SC催化剂;温度升高,催化活性更显著。采用N_2吸附-脱附等温实验考察BL对煤焦比表面积和孔结构的影响,结果表明,随着BL负载量增加到3%,煤焦比表面积和孔容都增加,从而有利于提供更多的气化活性位点,提高煤焦反应活性;随着负载量的进一步增加,催化剂过量造成堆积堵孔,导致催化剂的比表面积和孔容降低,从而降低了气化反应速率。 相似文献
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准东煤流化床气化飞灰的理化特性研究 总被引:1,自引:0,他引:1
准东煤流化床气化飞灰的理化特性研究 《燃料化学学报》2016,44(3):305-313
采用灰熔点测定仪、X射线荧光光谱仪、扫描电镜和热重分析仪等方法,研究了准东煤流化床气化飞灰的灰熔融特性、物理结构和化学组成及气化反应活性。结果表明,准东煤与其流化床气化飞灰中Si O2、Fe2O3、Na2O和Ca O等矿物质含量存在显著的差异,但飞灰的灰熔点与原煤无明显差异。准东煤气化飞灰具有较宽的粒径范围,呈现双峰分布特征,且不同粒径区间飞灰的元素含量存在显著差异。提高气化温度,有利于提高飞灰的气化反应活性。准东煤流化床气化飞灰石墨化程度比煤焦要高,但其孔隙结构更为发达,含有丰富的中孔和中大孔,使得飞灰的气化反应活性高于煤焦。可通过提高气化温度、循环再气化的方法提高气化效率。 相似文献
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腐植酸型煤气化特性及动力学研究 《燃料化学学报》2012,40(11):1289-1294
以低活性福建无烟粉煤为原料,采用腐植酸型煤黏结剂,制得腐植酸型煤。比较研究型煤和无烟煤在常压条件下的气化动力学和气化特性。运用等温热重法,在900~1 150℃进行水蒸气气化实验,测定了型煤和无烟煤的反应速率、转化率与时间的关系,考察了常压下温度和煤样对气化反应的影响。采用积分缩核模型对实验数据进行拟合关联,得到煤样水蒸气气化反应的动力学参数。结果表明,型煤的气化反应活化能(102.0 kJ/mol)低于福建无烟煤(122.5 kJ/mol)。950℃下型煤的化学反应性(80.0%)优于福建无烟煤(33.0%)。型煤较福建无烟煤表现出更好的化学反应性,可代替优质块煤用于工业固定床煤气化。 相似文献
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流化床半焦等温热重CO2气化动力学研究 总被引:6,自引:0,他引:6
采用等温热重法对400-900℃温度下流化床制得的神木煤半焦进行了CO2气化动力学研究。结果显示,排除反应初始阶段脱挥发分的影响后,不同制焦温度下的半焦的气化反应活性基本相同,这是由于所用热重实验条件下半焦脱挥发分后得到的焦具有相近的孔结构及活性点浓度造成的。实验得到了流化床半焦在950-1050℃范围内的气化动力学参数。 相似文献
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采用等体积浸渍法制备出有机钾盐催化剂,在流化床试验装置上具有较高的煤催化气化性能.进行气化温度、压力、初始煤水质量比和载气流速等工艺条件试验,以煤炭转变为的气相产物转化率和甲烷产率(累积生成量)作为两个主要考察指标.通过试验得出煤气化反应条件对催化剂性能具有显著的影响,在流化床装置上优选工艺条件范围是温度700~800... 相似文献
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低活性无烟煤固定床二氧化碳催化气化反应动力学研究 总被引:4,自引:3,他引:4
在内径18 mm的固定床反应器中研究了福建低活性无烟煤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实验条件。在750 ℃~907 ℃,以碳酸钠为催化剂分别测定了永安丰海筛无烟煤、永安加福筛无烟煤和永定无烟煤的转化率与时间的关系;以碳酸钾及纸浆黑液为催化剂测定了永定无烟煤的转化率与时间的关系。永安加福筛无烟煤采用均相一级反应模型及未反应缩芯模型进行拟合,得出气化反应速率常数、反应活化能和指前因子,与热天平的实验结果进行比较,固定床反应速率常数明显变大,活化能和指前因子也大,是由于固定床中有较高的二氧化碳到煤粒表面的传递速率和较高的升温速率所致。 相似文献