庆华烟煤有机显微组分化学链气化反应特性及动力学分析

煤化学链气化是实现煤炭资源清洁利用与高效转化的关键技术,是具备新质生产力特色的过程方法,对于可持续发展十分重要。煤化学链气化过程主要涉及煤中不同显微组分在载氧体作用下与气化剂的反应,但不同显微组分转化行为和机制的区别仍不明确。研究采用热重分析法探究庆华烟煤显微镜质组和惰质组的化学链气化特性,基于气固反应模型对化学链气化反应的动力学进行分析。结果显示,显微镜质组和惰质组的化学链气化反应均对应3个反应阶段,相同温度下镜质组反应活性高于惰质组。由于惰质组结构较镜质组更稳定,镍基载氧体对镜质组的催化作用更显著。不同气化温度下,显微组分的碳转化率均随着气化反应时间增加而呈现增加趋势。基于3种气固反应动力学模型拟合结果,球对称收缩核模型能够较好反映庆华烟煤显微组分的化学链气化反应过程,该模型为最佳机理函数。选择该模型对化学链气化反应动力学参数开展了计算。镜质组和惰质组化学链气化反应的活化能值分别为169.78和176.46kJ/mol。惰质组化学链气化反应的活化能较高,说明相较于镜质组而言惰质组的化学链气化反应性较差,需要在反应中重点强化。

万慧凝(2001—),女,江西南昌人,硕士研究生。E-mail:nhwhn4260@163.com

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万慧凝,王强,姚奇,等.庆华烟煤有机显微组分化学链气化反应特性及动力学分析[J].洁净煤技术,2025,31(2):155−164.

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