热重法福建无烟煤二氧化碳催化气化的研究

福建无烟煤Na2CO3催化气化过程的比表面变化特性

低ＮａＣ。含量及低转化率时呈现为一端封闭的窄狭缝型微孔结构为主的微孔吸附Ｉ型特征，高ＮｚＯ含量及。ＯａＣ。
高转化率时转变为有两端开口的开放性中孔和大孔吸附的 Ⅱ型特征，超过１ＮｚＯ２ａＣｓ饱和度时显示出裂隙孔和墨水瓶孔表面的Ｈ４型回线特征。ＢＴ及Ｔｐｏ模型计算表征了不同量ＮａＣ。不同转化率时的比表面积Ｅ－ｌｔｚＯ及及孔径分布特性，所有比表面积均呈现随转化深度先增后减的变化，ＮａＣ３化剂的加入及分散增加了碳活性ｚ０催点位数及气化速率，引起更多微孔的开辟、交联和微孔表面积的减小，ＮａＣ添加量越大，比表面积先增后减ｚＯ越趋平缓。１ＮＯ饱和度时催化剂的充分填充与均匀分散，导致更多难转化碳表面上微晶结构活性位的２ａＣ。增加，在气化进程中会引起大量微孔开辟与交联扩孔，在深度转化终止气化反应时，所有比表面积均接近零值，表明了催化剂添加饱和度时转化程度最大及气化过程的均一性。关键词：水蒸气催化气化；转化率；吸脱等温线；煤比表面积；催化剂装载饱和度
ｌａｉｇｓｏ２ｏｄｎｆＮａｎｔｈｅｍａｌｎｅａ５Ｃ，ｄｅｏＣＯ３ｉｈｅｔｒｌｂａａｃｔ８０￣ｃｍｐｏｉｉｎｏ２ｓｔｏｆＮａＣＯ３ｉｓｌｎａｓｌｓｒｓｎｔｅｆａｄｍｓｏｓａｉｉｇｆｏｔｅｃｉｆＮａｔａｂｏｎｃａｒｘｍｉｄＡｌｏ，ｔｈａｇｅｏｄｏｒｔｏ－ｓｒｔｏｒｍｈｅｒａｔｏｎｏ２ＣＯ３ｗｉｈｃｒｎｉｏｌｗｅｅｅａｎｅ．ｓｈｅｃｎｆａｓｐｉｎｄｅｏｐｉｎｉｏｈｅｍｓｓｔｒｏｆｏｌｓｍｐｌｓｔｃａａｅａｄｉｆｒｎｔｏｎｒｉｎｓｆｅｅｃｖｅｓｏｗｅｅｒｍｅｓｅｗｉｈｈｅｓｃｆｃｕｒａｅｒａａｕｒｄｔｔｐｅｉｉｓｆｃａｅ

焦炭_CO_2气化动力学的非等温热重法研究_刘忠锁

L IU Zhong- suo 1, 2 , WA N G Q i2 , ZO U Z ong- shu1 , T A N G uang- lei2 ( 1. Schoo l of M at erials & M et al lurg y, Nort heast ern U niv ersity , Sheny ang 110819, China; 2. Schoo l of M at erials & M et allurg y, Universit y
1 试验部分
试验选取的焦炭为鞍钢焦炭和宝钢焦炭, 粒
度均为 200 Lm, 其工业分析和元素分析见表 1。
表 1 焦炭样品的工业分析和元素分析
来源
工业分析( w B) / %
A M V FC
元素分析( w B) / % C H N St O
鞍钢 11. 43 0. 16 1. 11 87. 30 97. 89 0. 36 1. 10 0. 62 0. 40
2. 2 动力学参数求解
根据前述分析, 为了准确求取气化反应动力学参数, 需要针对气化反应阶段的数据进行分析, 因此以下求解均取1 200~ 1 773 K温度区间的原始数据, 对应的 A 约为10 % ~ 100 % 。焦炭- CO2 气化反应是典型的气固反应, 通常可使用方程( 3) 来表示气化反应速率和转化率之间的关系[ 3] 。
摘要: 利用 Set sy s Ev olut ion 同步热分析仪, 以非等温热重法对焦炭- CO2 气化动力学进行了研究。结果显示: 当气化温度高于1 200 K 时, 碳转化率和气化反应速率均显著增大; 当气化温度达到1 500 K 左右时, 焦炭的气化反应速率达到最大值。由相关系数可知, 改良 Co ats- Redfer n 积分法是求取焦炭- CO2 气化反应动力学参数的较好方法。鞍钢焦炭的活化能大于宝钢焦炭。宝钢焦炭的气化性能优于相同粒

高变质程度无烟煤热天平二氧化碳加压催化气化动力学——热天平等温热重法

１０３００９）
林荣英，张济宇，陈志昊
（．中国科学院山西煤炭化学研究所，山西太原１３００５０２
３．中国科学院研究生院，北京
摘
要：以碳酸钠为催化剂，在加压下用热天平等温热重法研究了四种高变质程度无烟煤（发分Ｖ２６％～４３％）挥ａ：．９．５二
中图分类号：Ｑ４Ｔ５文献标识码：Ａ
ＰｒｓｉｅｄｃａｌｉｃｇｉｉａｔｏｎｎｅｔｃｓｏｇｒｎｋｎｔａｉｅｅｓｕｒｚａｔｙｔａｓｆｃｉｋｉｉｆｈｉｈａａｈｒｃｔｓｗｉｈｔＣＯ２ｂｙＴＧＡ
维普资讯
第３４卷第５期
２００６年ｌＯ月
燃
料
化
学
学Leabharlann 报Ｖｏ．４ＮＯ５１３．０ｃ．２０ｔ０６
ＪｕｎｌｏｆＦｕｌＣｈｅｉｔｙａｃｎｏｏｒａｅｍｓｒｎｄＴｅｈｏｌｇｙ
ｓｒ．Ｔｈｅｒｇｆｐｅｓｒｒｕｅａｅｏｒｓｕｅｆｏｍｎ０．１０ｌ№ ｔ０ № ０３．ｗａｅｔｄ．Ｔｈｅｕｔｈｓｔｓｅｅｒｓｌｓｓｏｗｈａｅｈｒｓｕｒｓｔｔｗｈｎｔｅｐｅｓｅｉｈｇｈｒｔａ０Ｍ［ｉｅｈｎ２．Ｐａ．ｔｅｉｃｅｓｆｐｅｓｒｓｎｆｅｔｏｅｒａｔｏａｅＴｅｃａｏｎｅｓｏｓａｆｃｈｎｒａｅｏｒｓｕｅｈａｏｅｆｃｎｔｅｃｉｎｒｔ．ｈｏｌｃｖｒｉｎａｕｎ．ｈｔｎｏｆｒａｔｎｔｍｅｗａｅｓｒｄａｅｔｍｐｒｔｒｏｍ５Ｃｔ０ｏｎｄａ０ＭＰａ．ｗｈｃｏｌｉｅｃｉｉｓｍａｕｅｔｔｅｏｏｈｅａｕｅｆｒ７０ｏｏ９５Ｃａｔ２ｉｈｃｕｄｂｅ

CO2对煤焦结构和气化反应性的影响中期报告

CO2对煤焦结构和气化反应性的影响中期报告
本报告主要探讨了CO2对煤焦结构和气化反应性的影响。

首先，我们简要介绍了煤和焦的基本特性，以及CO2对煤焦结构和气化反应性的
影响的背景。

接着，我们介绍了目前关于CO2对煤焦结构和气化反应性影响的研究现状。

研究表明，CO2对煤焦结构和气化反应性有显著的影响，其中
包括：(1) CO2气化能提高焦的气化速率和转化率，但也会增加焦的热重损失；(2) 焦经过一定程度的CO2气化后，会改变其微观结构和孔结构，进而影响其气化反应性。

接下来，我们介绍了我们的研究计划和实验方法。

我们选用具有代
表性的贵州煤作为研究对象，采用等温恒压实验方法，研究CO2气化对
煤焦结构和气化反应性的影响。

我们将焦经过一定程度的CO2气化后，
使用XRD、SEM、氮气吸附和热重分析等手段来分析焦的微观结构和孔
结构变化。

最后，我们介绍了我们的研究进展和初步结论。

目前，我们已经完
成了一部分实验，并进行了初步分析。

初步结果表明，CO2气化能够改
变焦的微观结构和孔结构，并且会影响其气化反应性。

但是，需要进一
步的实验和分析来验证我们的初步结论。

综上所述，我们的研究旨在探索CO2对煤焦结构和气化反应性的影响，为煤的清洁、高效利用提供理论和实验依据。

热重法研究煤的燃烧行为及其动力学模型

热重法研究煤的燃烧行为及其动力学模型
1煤的燃烧行为及其动力学模型
煤是一种重要的能源，用于家庭和工业的发电。

因此，了解煤的燃烧行为和动力学模型非常重要，以提高燃烧的有效性。

热重分析（TGA）是理解煤燃烧行为的重要方法，而TGA实验过程包括加热和冷却等多阶段温度变化。

实验过程中可以测量到煤燃料的持续气体释放以及温度对物质几何重量变化趋势的影响。

通过TGA实验，可以获得描述燃烧行为的动力学模型的参量，如爆解温度、和燃烧速率常数等。

利用这些参量，可以研究煤燃料的相关动力学机制。

此外，TGA实验还可以研究煤燃料中不同组分的组成及其特性，以及如何影响燃烧行为。

例如，不同组分的水分会影响煤燃料的燃烧速率和过程温度。

另外，人们还可以利用TGA实验测量微观煤燃料空隙的尺寸、形状及其分布，从而推断煤在燃烧过程中的气体运动规律及其影响。

通过TGA实验，可以实现对煤的有效分析，深入洞察煤的燃烧行为和动力学模型，从而更好地提高燃烧的有效性和利用效率。

煤氧复合过程的热重实验研究的开题报告

煤氧复合过程的热重实验研究的开题报告
煤氧复合过程是指煤与氧化剂之间的共存和相互作用过程，这个过程是燃烧和气化过程的基础。

研究煤氧复合过程的热重实验为探究煤的燃烧与气化过程提供了重要
实验手段，本文将对该研究开展的背景、目的、方法及预期成果进行介绍。

一、研究背景
随着全球能源危机的不断加剧，煤资源的重要性日益凸显，煤氧复合过程成为利用煤资源进行能源转换的重要途径。

而煤的燃烧和气化过程是煤氧复合过程的重要表
现形式，在实际应用中的研究和开发中起着至关重要的作用。

二、研究目的
通过热重实验探究煤在不同条件下的燃烧和气化反应特性，以期为煤氧复合过程的控制和优化提供实验数据和科学依据，同时也为开发新型的煤气化技术和燃烧技术
提供理论依据。

三、研究方法
采用热重法，测量煤在不同氧化剂浓度、温度等条件下的重量损失与时间、温度的变化关系。

通过测量数据结合相关分析方法，分析得出煤气化和燃烧过程的热动力
学参数和反应机理，在探究煤氧复合过程的基础上，为实际应用提供科学依据。

四、预期成果
通过该研究方法，探究煤氧复合过程的燃烧和气化特性，得出煤的燃烧和气化反应动力学参数和反应机理，并建立相应的的模型。

同时，研究还将为煤的燃烧和气化
技术的优化提供数据和理论支持，为开发新型的煤气化技术和燃烧技术提供理论依据。

以纸浆黑液为催化剂高变质无烟煤热天平水蒸气催化气化动力学

ｐｎｎｉｃｒｒｂａｎｄ．ｈ，ｒｎｉｇｆｍ１８８ｋ／ｏｅｔｆｔｅｏｔｅＴｅＥａｇｎｏ１２．３Ｊｍｏ－０．６Ｊｔｌｗｓｅｔｔｄｂｈｓｔｄｌａａｏｗｅｉｒｏｉｏ￣
中图分类号：Ｔ５１Ｑ４文献标志码：Ａ文章编号：１０—７ｏ２ｏ）６０９－０６８４（ｏ７ｏ—４１７０
ＣａａｙｉｓｆｃｔｏｎｔｃｆＨｉｈＭｅａｏｐｏｅｔｌｔｃＧａｉａｉｎＫｉｅｉｓｏｇｉｔｍｒｈｓｄＡｎｈａｉｅｔｔａｙＴｈｒｏｒｖｔｉｇＢｌｃｔｒｃｔｓ、ｈＳｅｍｂｅｍｇａｉｙＵｓｎａｋＬｉｕｒｏｐｒＰｕｐＰｌｎｓＣａｌｓｑｏｆＰａｅｌａｔａｔｙｔａ
林荣英，张济宇，林驹，林诚
（福州大学化学工程技术研究所，福州３００）５０２摘要：以纸浆黑液为催化剂，用等温热重法研究４种高变质无烟煤常压纯水蒸气催化气化反应动力学．采用催
化剂有效因子修正缩芯模型，测定温度为７０～９０ｏ反应控制时无烟煤碳转化率与时间的关系，用修正缩芯模５５Ｃ并型和修正体积模型进行较好拟合，得出这４种无烟煤水蒸气催化气化的反应速率常数、活化能和指前因子，活化能范围为１２８８２４５６ｋ／ｏ．１．～０．６Ｊ１除灰含量最高的永安加筛煤以外，３ｍ其他３种煤的反应速率常数都比加碳酸钠的高．关键词：等温热重法；纸浆黑液；水蒸气催化气化；高变质无烟煤；反应动力学

福建无烟煤Na2CO3催化气化过程的比表面变化特性

福建无烟煤Na2CO3催化气化过程的比表面变化特性陈彦;张济宇【摘要】Based on the steam gasification experiments of "Fujian Jianxin" anthracite with different catalyst loadings of Na2CO3 in the thermal balance at 85O℃ , decomposition of Na2CO3 itself and mass loss arising from the reaction of Na2CO3 with carbon in coal were examined. Also, the change of adsorption-desorption isotherms of coal samples at different conversions were measured with the specific surface area analyzer. Type I adsorption-desorption of a narrow slit micropore configuration with a close end was mainly shown at a lower Na2CO3 loading and lower conversions, while type II adsorption-desorption of open mesopores and macropores with two-end opening holes was formed at a higher Na2CO3 loading and higher conversions. H4-type hysteresis loop with slit and ink-bottle pore surface appeared at and beyond the catalyst saturation loading of 12% Na2CO3. The specific surface area and pore-size distribution at different Na2CO3 loadings and conversions were calculated using BET equation and T-plot model. These calculation indicated that all of specific surface area appeared to be increasing at first then decreasing with increasing conversion extent of coal. The split and crosslinking of more micropores and the reduction of micropore specific surface area were the result of the increase of active sites of carbon and gasification rate due to the loading and dispersing of Na2CO3 catalyst. The change of specific surface area with increasing at first then decreasing became more smoothwith more loading of Na2CO3. At the catalyst saturation loading of 12% Na2CO3, the sufficient filling and uniform dispersion of catalyst led to increase of active sites on micro-crystalline structure surface of more inert carbon and the split and crosslinking expansion of more micropores in the gasification process. However, at the termination gasification reaction with deep conversion, all of specific surface area were close to zero, clearly showing maximum conversion of coal and uniform gasification at catalyst saturation loading.%基于福建建欣无烟煤添加不同量Na2CO3时热天平850℃的水蒸气气化实验,考察了热解气化进程中Na2CO3的自身分解及与碳反应的失重变化.比表面分析仪测定了不同转化率煤样的吸脱等温线的演变规律,在低Na2CO3含量及低转化率时呈现为一端封闭的窄狭缝型微孔结构为主的微孔吸附Ⅰ型特征,高Na2 CO3含量及高转化率时转变为有两端开口的开放性中孔和大孔吸附的Ⅱ型特征,超过12％ Na2CO3饱和度时显示出裂隙孔和墨水瓶孔表面的H4型回线特征.BET及T-plot模型计算表征了不同量Na2CO3及不同转化率时的比表面积及孔径分布特性,所有比表面积均呈现随转化深度先增后减的变化,Na2CO3催化剂的加入及分散增加了碳活性点位数及气化速率,引起更多微孔的开辟、交联和微孔表面积的减小,Na2CO3添加量越大,比表面积先增后减越趋平缓.12％ Na2CO3饱和度时催化剂的充分填充与均匀分散,导致更多难转化碳表面上微晶结构活性位的增加,在气化进程中会引起大量微孔开辟与交联扩孔,在深度转化终止气化反应时,所有比表面积均接近零值,表明了催化剂添加饱和度时转化程度最大及气化过程的均一性.【期刊名称】《化工学报》【年(卷),期】2012(063)008【总页数】10页(P2443-2452)【关键词】水蒸气催化气化;转化率;吸脱等温线;煤比表面积;催化剂装载饱和度【作者】陈彦;张济宇【作者单位】福州大学化学工程技术研究所,福建福州350002;福建农林大学材料工程学院,福建福州350003;福州大学化学工程技术研究所,福建福州350002【正文语种】中文【中图分类】TQ54Abstract：Based on the steam gasification exp eriments of“Fujian Jianxin”anthracite with different catalyst loadings of Na2CO3in the thermal balance at 850℃，decomposition of Na2CO3itself and mass loss arising from the reaction of Na2CO3with carbon in coal were examined.Also，the change of adsorption－desorption isotherms of coal samples at different conversions were measured with the specific surface area analyzer.TypeⅠadsorption－desorption of a narrow slit micropore configuration with a close end was mainly shown at a lowerNa2CO3loading and lower conversions，while typeⅡadsorption－desorption of open mesopores and macropores with two－end opening holes was formed at a higher Na2CO3loading and higher conversions.H4－type hysteresis loop with slit and ink－bottle pore surface appeared at and beyond the catalyst saturation loading of 12%Na2CO3.The specific surface area and pore－size distribution at differentNa2CO3loadings and conversions were calculated using BET equation and T－plot model.Thesecalculation indicated that all of specific surface area appeared to be increasing at first then decreasing with increasing conversion extent of coal.The split and crosslinking of more micropores and the reduction of micropore specific surface area were the result of the increase of active sites of carbon and gasification rate due to the loading and dispersing of Na2CO3catalyst.The change of specific surface area with increasing at first then decreasing became more smooth with more loading of Na2CO3.At the catalyst saturation loading of 12% Na2CO3，the sufficient filling and uniform dispersion of catalyst led to increase of active sites on microcrystalline structure surface of more inert carbon and the split and crosslinking expansion of more micropores in the gasification process.However，at the termination gasification reaction with deep conversion，all of specific surface area were close to zero，clearly showing maximum conversion of coal and uniform gasification at catalyst saturation loading.Key words：catalytic steam gasification；conversion；adsorption－desorption isotherm；specific surface area of coal；loading saturation level福建高变质无烟煤属于低挥发分、低熔点、低活性的高变质的Ⅰ～Ⅱ类无烟煤，具有着火点高、机械强度差、燃烬程度不高及气化效率较低的特点［1］，采用碱金属Na盐催化气化后可实现这一高变质煤种的高效气化与清洁生产［2－4］。

中国无烟煤焦气化活性的研究_水蒸气与二氧化碳气化活性的比较

文章编号:0253-2409(2006)03-0265-05　收稿日期:2005-08-08;修回日期:2005-12-27。

　基金项目:国家重点基础研究发展规划(973计划,2005CB221200)。

　作者简介:张林仙(1965-),女,山西太原人,博士研究生,副研究员,E -m ail :z hang l x @s xicc .ac .cn 。

中国无烟煤焦气化活性的研究———水蒸气与二氧化碳气化活性的比较张林仙1,2,黄戒介1,2,房倚天1,王　洋1(1.中国科学院山西煤炭化学研究所,山西太原　030001;2.中国科学院研究生院,北京　100039)摘　要:在常压和920℃～1050℃下,采用热重方法,进行了六种中国典型无烟煤焦水蒸气与二氧化碳气化活性比较的研究。

结果表明,无烟煤焦与水蒸气气化反应的活性与无烟煤的煤化程度相对应,无烟煤煤化程度越高,水蒸气气化反应活性越小。

无烟煤焦与二氧化碳气化反应的活性与煤中矿物质的催化作用有密切关系,煤中矿物质的催化作用越大,二氧化碳气化反应活性越大。

无烟煤焦与二氧化碳气化反应活性明显小于与水蒸气气化反应活性,后者比前者大10倍左右。

初步探讨了无烟煤焦与水蒸气和二氧化碳的气化机理。

关键词:无烟煤焦;气化;水蒸气;二氧化碳中图分类号:TQ546 文献标识码:AStudy on reactivity of Ch i nese an t hracite chars gasification———C o mpari son of reacti vity bet ween stea m and CO 2gasifi cati on ZHANG L in -xian 1,2,HUANG Jie -jie 1,2,FANG Y i -tian 1,WANG Y ang1(1.Institute of Coal C hem istry ,C hinese Academy of Sciences ,T aiyuan 030001,C hina ;2.G raduate School of t he C hi nese Academ y o f Sciences ,Beijing 100039,C hina )Abstract :The gasification reactivit y of si x kinds of typicalChinese anthracite chars w ith stea m and CO 2at 0.1M Pa and 920℃～1050℃w as i n vestigated co m parati v e ly using t h er m ogravi m etric ana l y si s (TGA ).The results show t h at t h e gasification reac ti v ity of anthrac ite chars w ith stea m has a good corre lation w it h the coal rank ,.i e .t h e h igher the coal rank ,the low er the reactivit y .The gasification reacti v ity of anthracite chars w it h CO 2i s re lat -ed to t h e catalytic eff ect ofm i n eralm atter i n coal ,.i e .t h e higher ca talytic effect leads to higher gasification re -ac ti v ity .The gasificati o n reac ti v ity of anthrac it e chars w ith stea m is about 10ti m es higher t h an t h at of chars w it h CO 2.G asificati o n m echan i s m has been d iscussed preli m i n aril y .K ey words :anthracite char ;gasifi c ation ;stea m ;CO 2 有关碳-水蒸气和碳-二氧化碳气化研究的文献相当多,但是对于两者反应活性的比较及机理探讨的还较少。

程序升温热重法研究活性焦气化反应特性

程序升温热重法研究活性焦气化反应特性
罗鸣;张建民;高梅杉;连辉
【期刊名称】《洁净煤技术》
【年(卷),期】2006(012)001
【摘要】在管式炉上以较高炭化温度(1000℃以上)制备煤焦,并在较低温度(850℃)下用水蒸气活化而制得活性焦.采用程序升温热重法对高炭化温度下制得活性焦的CO2气化反应特性进行了研究,并利用组合升温速率法对其动力学参数进行了计算.从对碳转化率曲线、气化速率曲线的分析和比较来看:随着制焦温度的升高和煤阶的增加,活性焦的活性逐渐下降;活化之后的煤焦比未活化煤焦的气化反应活性更好.动力学参数的计算结果符合上述结论.
【总页数】5页(P42-45,24)
【作者】罗鸣;张建民;高梅杉;连辉
【作者单位】上海理工大学,动力工程学院,上海,200093;上海理工大学,动力工程学院,上海,200093;上海理工大学,动力工程学院,上海,200093;上海理工大学,动力工程学院,上海,200093
【正文语种】中文
【中图分类】TQ541
【相关文献】
1.等温热重法生物质空气气化反应动力学研究 [J], 吴亭亭;曹建勤;魏敦崧;闻望
2.非等温热重法对潞安煤焦-H2O气化反应动力学的研究 [J], 丁华;姜英;陈亚飞;李
文华
3.热重法研究煤焦H2O气化反应动力学 [J], 文芳
4.程序升温热重法研究扎赉诺尔煤的气化动力学 [J], 崔洪;朱珍平;刘振宇;顾永达
5.程序升温热重法研究神府高温煤焦-CO2气化反应性 [J], 顾菁; 李莉; 吴诗勇; 吴幼青; 高晋生
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