不同载气气氛下煤样热解特性及其动力学参数研究

摘要

为了向固定床热解烟煤制备高值燃料的工业放大提供基础数据,采用热重分析仪(TG)和热重质谱联用分析仪(TG-MS)对比研究了N2、CH4、CO2、H2以及CO2+CH4混合气氛下陕西榆林烟煤热解特性及动力学参数变化规律.在此基础上,采用TG-MS研究了不同热解气氛下气体产物的释放规律.实验结果表明:煤样的热解大致可分为三个阶段,第一阶段温度区间为室温～388℃;第二阶段为388～605℃,第三阶段为605～1000℃.N2、CO2+CH4混合气氛下达到最大释放强度在505℃左右,而在H2、CH4和CO2气氛下CH4最大析出强度峰向高温段推移,且CO2气氛下CH4最大析出温度推移最多.由于在CO2气氛下煤样与CO2发生气化反应过程中涉及的反应较多,因此热解反应第二阶段和第三阶段,采用二级反应(n=2)和三级反应(n=3)可以更好的描述煤的热解过程.