棉秆半焦与载镍橄榄石固-固化学链反应动力学研究

摘要

本实验利用微型流化床反应分析仪(MFBRA)研究了棉秆半焦(CSC)与载镍橄榄石(Ni/olivine)的固-固化学链反应特性,利用模型拟合法在等温条件下对29种模型函数进行拟合计算,从中选取了最优的三种模型,计算出棉秆半焦和载氧体的固-固反应动力学.结果表明,CO和CO2是CSC与Ni/olivine反应的主要气体产物,固-固反应过程中,先析出CO后再析出CO2,CSC并不会完全转换成CO2,产气中CO的浓度比CO2大;随着反应温度的升高,产气中CO和CO2的浓度和产率增加.CO、CO2和CSC利用三种不同模型函数计算出来的活化能平均值分别为27.5、46.4和69.8 kJ/mol.利用热重研究了CSC和Ni/olivine非等温反应特性及动力学,结果表明,CSC和Ni/olivine的反应从750°C开始,在890°C时反应速率达到了峰值,非等温反应活化能为72.05 kJ/mol,这与MFBRA等温动力学活化能基本相似,说明生物质化学链气化过程中,半焦和镍基载氧体的固-固反应较容易发生.