等温热重分析法对煤焦反应动力学特性研究

摘要

针对工业气化炉二级旋风分离器的气化后半焦,同时选取京能烟煤在1 173 K,1 273 K和1 373 K三个温度下快速热解焦炭作为比较,在TGA/SDTA851~e型热重分析仪上,对四种经历不同热过程的焦炭进行等温热重实验,实验温度范围为773 K～1 023 K,研究煤焦燃烧反应动力学特性及其影响因素.煤焦制取方式和热解温度的不同决定了煤焦反应性的不同,在这四种煤焦中,气化半焦JC的反应性最小,而京能烟煤三种热解煤焦的反应性随着热解温度的升高而减小.随着燃烧温度和氧含量的升高,煤焦的反应速率在增大.同时,用半转化率法确定了煤焦燃烧的转捩温度和各个反应区域的活化能,在化学反应动力区,JC,JN-1,JN-2和JN-3活化能分别为115 kJ/mol,57 kJ/mol,70 kJ/mol和97 kJ/mol,与等转化率法所求得的平均活化能相近.随着煤焦转化率的增大,反应越来越困难,活化能也在增大,而且煤焦燃烧反应离开化学反应动力区的转捩温度也在升高.