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煤直接液化残渣与褐煤共热解动力学研究

来源期刊:煤炭科学技术2015年第3期

论文作者:畅志兵 初茉 孙任晖 杨小敏 吕海龙

文章页码:138 - 180

关键词:煤直接液化残渣;褐煤;共热解;反应动力学;协同作用;

摘    要:为了解决煤炭液化残渣在热解过程中软化熔融并剧烈膨胀导致难以利用的问题,在温度范围为30~900℃,升温速率分别为10、20、30、40℃/min的情况下,借助热重分析仪对煤直接液化残渣与褐煤进行程序升温共热解试验,采用Doyle法分析共热解动力学,将动力学结果与共热解协同作用进行关联。结果表明:共热解过程可用3个串联的一级反应描述,温度区间分别为200~310、310~470、470~900℃,其中310~470℃对应共热解反应的活泼分解阶段,反应活化能(40~50 k J/mol)远大于低、高温反应活化能(10~20 k J/mol)。液化残渣与褐煤共热解降低了活泼分解阶段的反应活化能,加快了反应速率,增大了热解失重率,使共热解反应在300~550℃表现出正协同作用。

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煤直接液化残渣与褐煤共热解动力学研究

畅志兵1,初茉1,孙任晖2,杨小敏1,吕海龙1

1. 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院2. 北京低碳清洁能源研究所

摘 要:为了解决煤炭液化残渣在热解过程中软化熔融并剧烈膨胀导致难以利用的问题,在温度范围为30~900℃,升温速率分别为10、20、30、40℃/min的情况下,借助热重分析仪对煤直接液化残渣与褐煤进行程序升温共热解试验,采用Doyle法分析共热解动力学,将动力学结果与共热解协同作用进行关联。结果表明:共热解过程可用3个串联的一级反应描述,温度区间分别为200~310、310~470、470~900℃,其中310~470℃对应共热解反应的活泼分解阶段,反应活化能(40~50 k J/mol)远大于低、高温反应活化能(10~20 k J/mol)。液化残渣与褐煤共热解降低了活泼分解阶段的反应活化能,加快了反应速率,增大了热解失重率,使共热解反应在300~550℃表现出正协同作用。

关键词:煤直接液化残渣;褐煤;共热解;反应动力学;协同作用;

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