燃烧过程中石油焦表面形态的变化.pdfVIP

第 28 卷　第 4 期 煤 炭 转 化 V o l. 28　N o. 4 　　 2005 年 10 月 COAL CON V ER S ION O ct. 2005 　　 燃烧过程中石油焦表面形态的变化 1) 2) 3) 杨荣清 　吴　新 　赵长遂 　　摘　要　用氮气等温吸附脱附法对石油焦燃烧过程中表面形态的变化进行了分析. 通过 法和 法对不同燃尽率的石油焦进行了比表面积和孔容积的测定. 结果表明, 石油焦燃 B E T t p lo t 烧过程中孔隙结构变得发达, 比表面积和孔容积较原样明显增大且变化趋势基本一致. 验证了石油 焦燃烧具有分形动力学的行为特征, 用 FH H 模型求得燃烧中表面分形维数值接近 3, 表明燃烧反 应是在空间网格结构的内、外部同时发生的; 同时发现, 石油焦表面分形维数与比表面积和孔容积 在变化趋势上存在明显差异. 关键词　石油焦, 燃尽率, 表面形态, 分形 中图分类号　TQ 5 17, O 6432+ 1 燃烧时间, 便可制得模拟不同燃尽率的在流化床中 0　引　言 燃烧的石油焦样. 实验样品为金陵石化石油焦制得 石油焦是石油精炼工业的副产物. 目前我国石 的 8 种不同燃尽率下的焦样和镇海炼化石油焦制得 油焦市场上高硫石油焦产品过剩, 主要用作电厂和 的7 种不同燃尽率下的焦样. 为了计算燃尽率 , 先 B [ 1 ] 水泥厂的燃料 , 一般用于流化床燃烧. 石油焦价格 按照煤的工业分析方法分析石油焦原样收到基灰分 相对较低, 且其产量随着对重油加工需求的增大而 并折算成干燥基灰分 , 再分别称量各样品燃烧前 A 日益提高, 其在动力领域的应用正 日益受到人们关 后的质量m 1 和m 2 , 最后根据灰平衡可有: [26 ] ( ) ( ) 注. 石油焦挥发分低, 含硫量和含氮量高, 作为燃 B = 1 - m 2m 1 1 - A 料其燃烧排放特性亟待改善. 石油焦具有丰富的微 　　石油焦的工业分析和元素分析结果见第 3 1 页 孔, 其燃烧过程受表面形态和孔隙特征的影响, 涉及 表 1. 气固多相, 反应复杂. 对石油焦在燃烧过程中表面形 1. 2　样品比表面积和孔容积的测定 态变化规律的报道较少. [7, 8 ] 本文结合分形理论的概 念分析了模拟流化床中不同燃烧阶段的焦样的比表 多孔物孔分布的测定方法, 视样品的孔径范围 面积和孔容积, 力图揭示石油焦在流化床燃烧过程 大小而定. 通常孔半径在 10 nm 以下的样品, 用低 中表面形态的变化规律. 该研究将有助于深入理解 温氮吸附或有机蒸气吸附法测定; 孔半径在 10 nm 石油焦燃烧