生物质焦和煤焦等温CO2气化动力学研究.PDF

第 44卷 第 5期 热 力 发 电 Vo1．44 NO．5 2015年 5月 THERMALPOW ER GENERAT10N M ay 2015 生物质焦和煤焦等温CO2气化动力学研究 耿巍巍 ，左海滨 ，王广伟 ，张建 良 (1．北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室，北京 100083； 2．北京科技大学冶金与生态工程学院，北京 100083) [摘 要]利用失重热天平研究生物质焦和煤焦在 900 1050℃下的等温 CO2气化反应性，以体积模 型及收缩核模型2种代表性 的气固反应模型，分析 了生物质焦和煤焦气化过程 的动力学参 数。结果表 明：随着气化温度升高，生物质焦和煤焦的气化反应时间均缩短，且生物质焦的气 化性能优于煤焦；生物质焦颗粒近似 平板 片状结构，采用收缩核模型 (SCM)形状 因子 m一0 可以表征其气化过程 ，且其等温 CO。气化活化能为 101．86kJ／mol；煤焦颗粒结构收缩核模 型m一1／2及 m=2／3均 能够表征煤焦气化过程 ，且其等温 CO。气化煤焦活化 能分别为 159．80、168．88kJ／otol。 [关 键 词]生物质焦；煤焦；气化 ；动力学；气固反应模型 ；活化能 [中图分类号]TQ54 [文献标识码]A [文 章 编 号]1002—3364(2015)05—0102—06 [DOI编 号]10．3969／j．issn．1002—3364．2015．05．102 Isothermalstudyofgasificationprocessofbiomasschar andcoalcharinCO2atmosphere GENGW eiwei，ZUO Haibin ，WANG Guangwei，ZHANG Jianliang。 (1．StateKeyLaboratoryofAdvancedMetallurgy，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China； 2．MetallurgicalandEcologicalEngineeringSchool，UniversityofScienceandTechnologyBeijing，Beijing100083，China) Abstract：Byweight1essnessthermo—balance，Isothermalgasificationcharacteristicsofbiomasschar (BC) andcoalchar(CC)inCO2atmosphereat900℃ ，950℃ ，1000 ℃ and 1050 ℃ wasinvestigated．Thegas— solidreactionmodelssuchasthevolumemodel(VM )andshrinkingcoremode1(SCM )wereappliedtode— scribethereactionbehaviorofthechars．Theresultsshow that，with aninereasein gasification tempera— ture，thegasificationrateofboththeBCandCC increasedandgasificationreactivityoftheBCwassuperior tothatoftheCC．TheBC particlehasflake—likestructure，SOthebestmodeldescribingitsgasificationreac— tionreactivityistheSCM with shapefactorm of0，underthiscondition，theBC Sactivation energywas 101．86kJ／oto1．WhilefortheCC，theSC