获取煤焦转化本征反应动力学参数的方法技术

本发明专利技术公开了获取煤焦转化本征反应动力学参数的方法，属于固体燃料特性测试技术领域。该方法是基于比表面活化速率得到的通用表面活化函数模型GSAFM：反应机理函数f(X)＝1‑X且动力学参数是随转化率变化的。通过对待测样品分别进行非等温和等温热重试验，获取了基于比表面活化速率的本征反应速率IRR；然后对比GSAFM、定动力学参数的等温表面活化函数法ISAFM和等转化率FWO法对IRR的预测效果，得出GSAFM预测效果最好，而且该模型实现了非等温与等温实验的本征反应动力学参数的统一。由于GSAFM对于不同焦样的f(X)均为1‑X，故通用性较强，从而为煤燃烧技术开发、过程解析提供新的反应动力学参考数据。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及固体燃料燃烧特性测试，具体涉及获取煤焦转化本征反应动力学参数的方法。

技术介绍

1、煤在锅炉中的转化过程可分为两个主要步骤：一是煤热解形成挥发分和煤焦；二是煤焦的转化(着火、燃烧和/或气化)。煤的热解速率比煤焦的转化速率快几个数量级，因此，煤焦的转化是整个煤转化过程的限速步骤。煤焦转化过程根据反应温度可分为三个区域：低温动力学控制区(regime i)、中温动力学扩散控制区(regime ii)和高温扩散控制区(regime iii)。在regime i中得到的煤焦转化动力学称为本征反应动力学(irk)，包括活化能e、指前因子a和反应机理函数f(x)。结合相关的扩散机理模型，可以预测regimesⅱ-ⅲ中煤焦燃烧/气化过程中的转化率。因此，正确获取煤焦转化率的irk是预测锅炉内煤焦反应速率的关键。

2、目前，热重分析(tga)和差示扫描量热法(dsc)由于具有操作简单、精度高和可重复性等优点，已被广泛用于测定煤焦转化的本征反应动力学(irk)。从热重数据得到的动力学参数已经被研究了半个多世纪，但是缺乏一个在非等温和等温实验之间获得本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种获取煤焦转化本征反应动力学参数的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的获取煤焦转化本征反应动力学参数的方法，其特征在于，所述待测样品来源于煤在气流床中高温快速热解所制取的煤焦，煤颗粒在气流床中的升温速率约为104～106K/s。

3.根据权利要求2所述的获取煤焦转化本征反应动力学参数的方法，其特征在于，所述的煤和煤焦均使用粉碎机研磨成微米级细粉末。

4.根据权利要求1所述的获取煤焦转化本征反应动力学参数的方法，其特征在于，所述仪器为热重分析仪。

5.根据权利要求1所述的获取煤焦转化本征反应动力学参数的方法，其特征...

【技术特征摘要】

1.一种获取煤焦转化本征反应动力学参数的方法，其特征在于，包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的获取煤焦转化本征反应动力学参数的方法，其特征在于，所述待测样品来源于煤在气流床中高温快速热解所制取的煤焦，煤颗粒在气流床中的升温速率约为104～106k/s。

3.根据权利要求2所述的获取煤焦转化本征反应动力学参数的方法，其特征在于，所述的煤和煤焦均使用粉碎机研磨成微米级细粉末。

4.根据权利要求1所述的获取煤焦转化本征反应动力学参数的方法，其特征在于，所述仪器为热重分析仪。

5.根据权利要求1所述的获取煤焦转化本征反应动力学参数的方法，其特征在于，所述非等温实验的升温速率为2.5～20k/min，等温实验热解过程的升温速率为20k/min。

6.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘洋，石泽正，王鑫雨，陈玉民，余波，周怀春，
申请(专利权)人：中国矿业大学，
类型：发明
国别省市：