煤液化铁基催化剂对煤焦气化特性影响和动力学研究

• 作者: 何清 李恒 王思敏 程晨 郭庆华 于广锁
• 来源期刊: 燃料化学学报
• 学科: 工学
• 关键词: 煤气化 动力学 铁基催化剂 催化气化 脱矿
• 年，卷（期）: 2022,（2）
• 所属期刊栏目: 论文|Articles
• 页码范围: 143-151
• 页数: 9页
• 分类号: TQ530.2
• 语种: 中文
• DOI: 10.19906/j.cnki.JFCT.2021072

摘要

本研究以哈密原煤和脱矿煤为原料,研究煤液化铁基催化剂对煤焦结构和气化反应性的影响.利用扫描电镜能谱仪和物理吸附仪研究煤焦表面形貌、元素分布和介孔特性,利用热重分析仪研究煤焦气化特性,采用model-fitting和model-free方法研究反应动力学.结果表明,脱矿和负载催化剂对煤焦表面附着物的影响较主体基质明显.负载催化剂的煤焦比表面积显著增加.铁基催化剂提升煤焦气化活性可归因于煤焦表面富集较多Fe和AAEMs等元素,以及比表面积的增大.负载催化剂的脱矿煤焦表现出较大的相对催化活性,且其对升温速率和碳转化率的变化不敏感.煤焦气化特性的差异将随升温速率的升高而减小.铁基催化剂可提高原煤焦的气化反应指前因子A,降低脱矿煤焦的反应活化能Ea.非等温条件下,煤焦气化反应活化能随转化率的增加而降低.根据模型拟合度和动力学补偿效应,随机孔模型是描述煤焦气化的最佳模型,且更适合于脱矿煤焦(催化)气化.