不同載氣氣氛下煤樣熱解特性及其動力學參數研究

王小華，趙洪宇，宋 強，李玉環，舒新前

(1.中國礦業大學(北京) 化學與環境工程學院，北京 100083；2.北京科技大學 土木與資源工程學院，北京 100083；3. 內蒙古工業大學 能源與動力工程學院，內蒙古 呼和浩特 010000)

煤熱解是在隔絕空氣或惰性氣氛條件下加熱，發生一系列物理、化學變化的復雜反應過程[1，2]。熱解所獲得產品豐富，既包含高值的可燃煤氣和相對清潔的固體燃料，又包含由多種芳香烴化合物組成的焦油等基礎化工原料。而包括煤的熱解特性、熱解動力學、加氫液化和加催化劑等附加條件的熱解一直都是研究熱點[3-5]。由于熱解動力學研究所獲得的參數可為煤的熱解過程提供反應時間、轉化率、熱解速度、供熱要求等工程設計所需的基礎數據。因此，對于煤熱解過程中熱解動力學參數的研究就顯得尤為重要。針對煤在不同熱解條件下動力學參數分布規律國內外學者也展開了多參數條件下的的基礎和應用研究，獲得了很多研究成果。例如，蔡連國[6]等通過煤程序升溫與等溫熱解特性及動力學比較研究發現，等溫熱解過程中CO2和CO的析出先于CH4和H2，微型流化床等溫快速熱解的揮發分氣體總量析出活化能小于程序升溫熱解的活化能。劉欽甫[7]等通過煤熱解氣體主產物及熱解動力學分析證實，隨著煤化程度增大，熱解反應活化能逐漸降低，其熱效應強度和發生熱解反應的能力逐漸降低。邱朋華[8]等通過堿及堿土金屬對準東煤熱解特性及動力學影響分析發現，原煤和脫灰煤樣品的熱解活化能均隨轉化率的增大而升高。……