褐煤流化床氣化特性與動(dòng)力學(xué)研究.pdf

1、流化床具有良好的氣固接觸、高效的傳熱傳質(zhì)等特點(diǎn)，被廣泛應(yīng)用于能源、化工和環(huán)境等工業(yè)過(guò)程。流化床褐煤氣化是褐煤高效利用的重要方式之一。本論文在流化床氣化裝置上，以云南小龍?zhí)逗置鹤鳛檠芯繉?duì)象，對(duì)其空氣和水蒸氣氣化特性進(jìn)行了研究，并對(duì)氣化反應(yīng)動(dòng)力學(xué)進(jìn)行了探索。
　　以空氣和水蒸氣作為氣化劑，考察了顆粒粒徑、反應(yīng)溫度、空氣煤比和水蒸氣煤比對(duì)流化床褐煤氣化特性的影響。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，隨著反應(yīng)溫度的升高，碳轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)氣率和煤氣熱值有所增加;H2

2、和CO百分含量升高，CO2百分含量下降。隨著褐煤粒徑的增大，碳轉(zhuǎn)化率、產(chǎn)氣率和煤氣熱值均有所下降;CO、CO2和H2百分含量有所下降。隨蒸氣煤比的升高，碳轉(zhuǎn)化率和煤氣熱值略有減小，產(chǎn)氣率基本保持不變;H2和CO2百分含量有所升高，CO百分含量呈現(xiàn)減小的趨勢(shì)。隨空氣煤比的升高，碳轉(zhuǎn)化率有所增加，產(chǎn)氣率和煤氣熱值先升高然后略有下降;煤氣中H2和CO百分含量先增加，達(dá)到最大值后逐漸下降，CO2百分含量呈上升趨勢(shì)。
　　采用等溫流化床氣化

3、爐法研究了小龍?zhí)逗置涸?50～950℃的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。分別采用均勻反應(yīng)模型、縮核反應(yīng)模型和修正體積模型對(duì)褐煤氣化轉(zhuǎn)化率與反應(yīng)時(shí)間的關(guān)系進(jìn)行擬合，其中均勻反應(yīng)模型計(jì)算得到活化能為93.95kJ/mol，縮核反應(yīng)模型得到的活化能為83.37kJ/mol，修正體積模型得到的活化能為124.83kJ/mol。采用等轉(zhuǎn)化率法得到的氣化反應(yīng)活化能為104.75～131.36kJ/mol，與修正體積模型的計(jì)算結(jié)果相符，故小龍?zhí)逗置簹饣^(guò)程采用修正體積動(dòng)