不同烟煤重质组热解特性及动力学
2024年 第S2期
71
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作者:
刘志铭
陈子健
韩倩
杨小芹
秦志宏
单位:
中国矿业大学化工学院
摘要:
通过溶剂萃取方法,获得4种烟煤重质组分,运用热重分析仪研究重质组分在不同升温速率条件下的失重规律。基于对重质组热重数据分析,确定了重质组热解特性参数,采用Doyle积分法对重质组动力学参数进行研究。结果表明:重质组热解起始温度Ti、最大质量失重速率温度Tmax、平均质量失重速率-(dw/dt)mean、最大质量失重速率-(dw/dt)max以及热解特征指数P均随升温速率增大而增大,重质组热解总失重率ΔWmax随升温速率升高总体呈下降趋势。升温速率由10℃/min升高至40℃/min时,4种煤重质组的ΔWmax随干燥无灰基碳含量Cdaf升高分别降低1.26%、4.97%、5.03%、3.51%,P分别增大17、16、10、13倍。重质组干燥无灰基挥发分Vdaf和氢碳原子比H/C均与P之间呈良好正相关,线性相关系数R2均在0.92以上,但相关性会随升温速率的升高而减弱,与Vdaf相比,H/C更能代表煤阶来表征重质组热解活性强弱。动力学分析结果表明,重质组热解过程可分为3个阶段,第2热解阶段的活化能明显高于第1和第3热解阶段,活化能为43~82 kJ/mol,每个热解阶段活化能均随升温速率升高而增加,反应级数均为1,拟合直线的R2均在0.99以上,4种重质组均存在明显动力学补偿效应。
关键词:
煤重质组
升温速率
热解特性
动力学
热重
图表:
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引用格式:
[1]刘志铭,陈子健,韩倩,等.不同烟煤重质组热解特性及动力学[J].洁净煤技术,2024,30(S2):168-175.