斯俊平
,
刘小伟
,
熊超
,
乔瑜
,
徐明厚
工程热物理学报
将低钠煤（H-煤）和高钠煤（Na-煤）分别在沉降炉中进行制焦实验，研究了钠对焦样的孔隙结构、碳微晶结构以及反应性的影响。研究表明，煤中钠含量增加后，在N2气氛下，非灰基质失重率V＊会下降；而在CO2气氛下，V＊却会升高。煤焦的碳化学有序度IG／IAll与V＊具有关联性，在有Na的催化时，其与反应性的关联性被破坏。焦的反应性主要由焦的孔隙结构和焦中Na的含量来确定，在动力控制区，Na的催化作用是引起焦反应性发生改变的主要因素。
关键词:
煤焦
,
Na
,
孔隙结构
,
微晶结构
,
反应性
张洪
,
李欢
,
施海艳
,
姬莉
,
李迎
工程热物理学报
本文以含内在矿物煤粉为研究对象,在滴管炉上制焦后进行热重试验,用几种常用动力学模型进行数据处理.结果发现,用经典模型处理含内在矿物煤焦的热重数据线性不好,收缩核模型和随机核化模型也不能成立;用随机孔模型处理这些热重数据只在反应初期吻合较好,中后期偏差较大;而不同氧气浓度下所有煤焦的结构因子曲线都吻合得很好,这说明不假定任何模型的结构因子法能较好地反映含内在矿物煤焦燃烧动力学过程.
关键词:
矿物质
,
动力学
,
模型
,
煤焦
黄晓宏
,
柳朝晖
,
尹志强
,
杨明
,
张泰
,
卢兴
,
郑楚光
工程热物理学报
FTIR和光谱的曲线拟合方法被用于研究无烟煤在高温O2/N2和O2/CO2气氛下热解时表面官能团的演变.为了揭示不同温度和气氛下热解过程中煤焦结构的变化规律,热解在不同的火焰环境(1670 K和1770 K,O2/H2O/CO2/N2)下开展.通过对比分析不同煤焦的红外光谱,得出以下结论:相比于N2焦,CO2焦含有更长的脂肪链或烷基侧链;由于煤焦表面化学吸附的CO2在高温下与芳香环发生的裂解反应可以生成脂肪族共轭C=O,这使得CO2焦含有更多的含氧官能团结构,同时也使得CO2焦的芳香度略低于N2焦.
关键词:
O2/CO2
,
无烟煤
,
煤焦
,
表面官能团
,
FTIR
牛艳青
,
工程热物理学报
基于表观动力学灰膜缩核模型,本文发展并利用耦合的灰膜与灰渗透本征动力学模型,详细研究焦炭颗粒燃烧特性.氧化反应与气化反应耦合能够高精度预测煤焦颗粒燃烧特性.随灰膜形成比例下降,焦炭颗粒燃烧温度升高,碳燃尽时间缩短;当碳转化率低于80％时,碳转化率主要受灰膜影响,灰渗透影响甚微;但当碳转化率大于80％时,灰膜与灰渗透同时起作用.
关键词:
动力学
,
煤焦
,
灰膜
,
灰渗透
蒋林林
,
赵海波
,
张少华
,
王建
,
郑楚光
工程热物理学报
直接以煤为燃料的化学链燃烧是解决中国燃煤C02排放的一种潜在技术,关键间题之一是难以气化和氧化的煤焦与氧载体之间的固固还原反应.本文基于溶胶一凝胶法,利用Al(OC3H7)3和Fe(NO3)3-9H20制备了12种不同的氧载体,并用XRD,SEM,BET等对其物化性质进行了表征,发现烧结温度以低于1200℃为宜.选择6种不同参数(活性Fee O3质量含量、烧结温度和烧结时间)的Fe203/A1203氧载体,在热重中研究了它们与煤焦的反应性能,结果表明,在880℃左右时,氧载体与煤焦快速反应,首先快速还原成Fe304,然后有一部分FeO出现.综合各方面因素,选用F6A1116氧载体(60% Fe203含量,11000C烧结6h)进行与煤焦/空气的多次循环实验.结果表明,氧载体没有杂质物相生成,表现了良好的循环反应性.反应后氧载体表面发生了一定程度的烧结现象,但仍维持孔隙结构.这些实验结果初步证明,基于Fe203/A1203氧载体、燃用固体燃料煤焦的化学链燃烧技术是可行的.
关键词:
化学链燃烧
,
煤焦
,
溶胶-凝胶法
,
Fe203/A1203氧载体
丁兆勇
,
李振山
,
蔡宁生
工程热物理学报
通过热重(TG)实验研究了不同温度和时间下烟煤煤焦反应性的变化特性,辅助拉曼光谱对烟煤煤焦反应性变化的原因进行了分析,得到了煤焦热失活动力学模型.结果表明,随着热处理温度(HTT)和时间的增加,煤焦的反应性逐渐降低;煤焦的有序化程度随着热处理温度的升高而加深,说明煤焦在高温热处理下结构趋于稳定,是煤焦失活的主要原因.改进并用实验值验证了Salatino等人提出的煤焦热失活动力学模型,得到了可以用于CFD软件的煤焦热失活动力学模型.
关键词:
煤焦
,
热失活
,
反应性
,
燃烧
,
碳有序化
石金明
,
向军
,
赵清森
,
胡松
,
孙路石
,
许凯
,
卢腾飞
工程热物理学报
采用热重红外联用的方法,在线检测实验煤种在常压热重分析仪上气化时气体产物的释放过程.实验主要考察无烟煤的挥发分的析出、孔隙比表面积和孔容积对 N 析出与转化的影响,从反应机理上分析含 N 热解气化产物的转化规律.研究发现挥发分的析出速度对煤焦气化影响很明显,在原煤慢焦气化过程中,由于挥发分析出速度慢,形成的孔隙和孔容积较小,而且挥发分中含N量减少会导致焦炭 N 含量增加,从而使得 NH3 和 NO 的析出量增大.在快焦气化过程中,挥发分快速析出,形成的孔隙比表面积和孔容积都较大,导致活性 H 较快释放生成,所以仍然有一定浓度的 HCN 和 NH3.
关键词:
氮转化机理
,
热解气化
,
煤焦
,
HCN
,
NH3
陈珣
,
傅培舫
,
周怀春
工程热物理学报
本文选取三个煤样,在滴管炉(DTF)上制取了五种焦样,应用差示扫描量热(DSC)法对其在70～500℃的比热容进行了测定,并与根据经典煤焦比热模型计算得到的数值进行了比较.实验煤焦比热容的实验值与计算值都随温度升高单调增加,从70℃的0.9 kJ/(kg·K)左右增大到500℃时的1.4～1.7 kJ/(kg·K)左右,一般实验值要略大于理论值.1100℃下的焦样,比热容均比1300℃下的焦样要大,且原煤中挥发分含量Vdaf越高,对应的两个热解温度水平下的焦样的比热值相差越大.
关键词:
煤焦
,
比热容
,
DSC
,
模型
朱晓玲
,
盛昌栋
工程热物理学报
利用非等温热重法研究了不同温度下制得的褐煤煤焦CO2气化和燃烧反应动力学,得到了各反应的反应性指数、活化能、反应速率常数等动力学参数.结果表明,煤焦两种反应的反应性指数、活化能均随着热处理温度的升高而增大,即煤焦的反应性随着热处理温度的升高而减小.矿物质对煤焦的两种反应均具有催化作用,该作用随着热处理温度的升高而减小.煤焦两种反应的反应速率常数随热处理温度升高显示出不同的变化趋势,反映了煤焦物理化学特性对气化和燃烧反应影响的差异和两种反应动力学过程的不同.
关键词:
煤焦
,
热处理
,
反应性
,
动力学参数
徐樑
,
刘海玉
,
金燕
,
樊保国
,
乔晓磊
工程热物理学报
利用XRD、SEM技术考察了不同温度下煤焦的微观结构、形态特征和矿物质的物相变化,矢量网络分析仪测试煤焦的复介电常数和介电损耗.结果表明:温度升高促进煤焦结构有序性增强,制焦温度对介电常数和介电损耗有显著作用;矿物质高温时发生物相转变,导致其介电性能有较大变化.从电介质极化理论出发,详细阐述了热处理过程中煤焦的微观结构及矿物质的物相变化对其介电性能的作用机理.
关键词:
煤焦
,
微观结构
,
矿物质
,
介电性能
