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神华上湾煤慢速和快速热解焦燃烧性能及其反应动力学

来源期刊:煤炭学报2015年第12期

论文作者:王云飞 李阳 宋银敏 智科端 何润霞 滕英跃 刘全生

文章页码:2933 - 2938

关键词:煤热解;煤燃烧;燃烧特性;动力学模型;数学模拟;

摘    要:为研究神华煤慢速焦和快速焦的表面特征和燃烧反应性,对神华600℃慢速焦和快速焦表面形貌和官能团进行分析的基础上,利用热重法研究了煤焦的燃烧反应性,采用修正随机孔模型(MRPM)模拟回归了神华煤焦的燃烧反应动力学。结果表明,神华慢速焦SHs的主要组成部分为密实状结构,快速焦SHf具有大量的气孔。SHs含有较少的羟基—OH,羰基减少甚至消失,脂肪族—CH3和—CH伸缩振动减弱,有较高的芳环缩合度。SHs较SHf的着火温度高,燃烬温度低,燃烧性能高。修正随机孔模型对两种焦的拟合度很高,拟合相关系数R2均为0.999 7,均方根误差RMSE均为0.006。拟合SHs燃烧活化能E为60.01 k J/mol,结构参数ψ为1.00,而SHf的E为44.88 k J/mol,ψ为0.62。

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神华上湾煤慢速和快速热解焦燃烧性能及其反应动力学

王云飞1,2,李阳1,宋银敏1,智科端1,何润霞1,滕英跃1,刘全生1

1. 内蒙古工业大学化工学院2. 内蒙古大学鄂尔多斯学院

摘 要:为研究神华煤慢速焦和快速焦的表面特征和燃烧反应性,对神华600℃慢速焦和快速焦表面形貌和官能团进行分析的基础上,利用热重法研究了煤焦的燃烧反应性,采用修正随机孔模型(MRPM)模拟回归了神华煤焦的燃烧反应动力学。结果表明,神华慢速焦SHs的主要组成部分为密实状结构,快速焦SHf具有大量的气孔。SHs含有较少的羟基—OH,羰基减少甚至消失,脂肪族—CH3和—CH伸缩振动减弱,有较高的芳环缩合度。SHs较SHf的着火温度高,燃烬温度低,燃烧性能高。修正随机孔模型对两种焦的拟合度很高,拟合相关系数R2均为0.999 7,均方根误差RMSE均为0.006。拟合SHs燃烧活化能E为60.01 k J/mol,结构参数ψ为1.00,而SHf的E为44.88 k J/mol,ψ为0.62。

关键词:煤热解;煤燃烧;燃烧特性;动力学模型;数学模拟;

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