包含反应阶数变化的分形煤焦颗粒燃烧模型的建立与实验验证

• 作者: 何榕 刘雨延
• 来源期刊: 化工学报
• 关键词: 煤焦燃烧 模型 模拟 沉降炉 实验验证 表观反应阶数 分形
• 年，卷（期）: 2016,（1）
• 所属期刊栏目: 能源与环境工程
• 页码范围: 339-348
• 页数: 10页
• 分类号: TQ534
• 语种: 中文
• DOI: 10.11949/j.issn.0438-1157.20150934

摘要

为了深入研究煤焦燃烧的机理并提高对煤焦燃烧过程的预测精度,建立了一个综合的煤焦燃烧模型.该模型考虑了煤焦颗粒孔隙内二次反应与扩散的耦合作用、煤焦燃烧反应阶数的变化和反应过程中CO/CO2比例等问题.使用热天平(TGA)对11种煤焦的燃烧特性进行分析,测得各种煤焦的表观活化能与指前因子,以确定模型中的待定参数.在沉降炉(DTF)中对这11种煤焦做燃烧实验,用TGA基于灰分守恒测得DTF炉管出口处的煤焦样品的转化率.运用建立的模型模拟这些煤焦的燃烧过程,预测的转化率与实验结果有较好的吻合度,相比传统的本征动力学模型,该模型预测的精度有了较大提高,证明了该模型能适用于从褐煤到无烟煤的较广煤焦范围.研究还发现,煤焦燃烧的表观反应阶数在燃烧过程中不断减小并最终趋于稳定.