一种煤焦非催化和催化气化反应机理模型的构建方法技术

技术编号:46597349 阅读:0 留言:0更新日期:2025-10-10 21:29
本发明专利技术涉及煤焦气化工艺技术领域,公开了一种煤焦非催化和催化气化反应机理模型的构建方法,包括以下步骤:收集不同煤种在多种气化条件下的煤焦非催化和催化气化实验数据,所述气化条件包括温度、压力、气化剂类型及流量、催化剂种类及用量;对收集的实验数据进行预处理,包括数据清洗、归一化和特征提取,筛选出与气化反应相关的有效特征参数,采用多元非均相反应机理模型描述煤焦非催化气化反应过程。通过多步骤、多路径的多元非均相反应机理模型,精准刻画煤焦气化过程复杂反应,结合深度学习挖掘关键特征参数,优化模型输入,提升模型精准度,为煤焦气化工艺模拟提供高精度依据,助力气化过程优化与高效运行。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及煤焦气化工艺,具体为一种煤焦非催化和催化气化反应机理模型的构建方法


技术介绍

1、在煤炭资源转化利用领域,煤焦气化作为核心环节之一,对能源高效清洁利用以及化工合成原料生产有着举足轻重的作用。当下,针对煤焦非催化气化过程,已有一些模型被提出,这些模型大多基于单一步骤或较为简单的反应路径假设,将煤焦视为均质物质,仅笼统考虑煤焦的大致化学组成,忽略了煤焦复杂的多孔介质特性、化学组成细节以及孔隙结构随反应动态变化的实际情况,更未深入探究煤焦表面官能团在气化反应中的关键作用,导致模型对实际气化过程的复杂性描述不足,预测精度存在较大局限。对于煤焦催化气化,现有模型虽引入催化剂概念,但对催化剂作用机制的阐释仍停留在表层,仅关注催化剂活性组分本身,未能系统研究催化剂活性位点与煤焦表面吸附-解吸的微观过程,对催化剂载体特性与煤焦及气化剂间的协同作用也缺乏深入分析,造成对催化剂实际效果的预测不够精准,难以有效指导高效催化剂的研发与应用。同时,现有模型在模拟方法上多集中于单一宏观尺度,无法同时兼顾微观反应细节和宏观流场的耦合关系,且在模型参数优化方面,大多采用传本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种煤焦非催化和催化气化反应机理模型的构建方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种煤焦非催化和催化气化反应机理模型的构建方法,其特征在于:所述收集煤焦实验数据的步骤中,采用多种先进的表征手段对煤焦的物理化学特性进行详细表征,包括煤焦的孔径分布、比表面积、元素分析、官能团鉴定以及晶体结构分析,将这些表征结果作为模型构建的输入参数,用于反映煤焦在不同气化阶段的反应特性。

3.根据权利要求1所述的一种煤焦非催化和催化气化反应机理模型的构建方法,其特征在于:在对实验数据进行预处理时,采用基于深度学习算法的数据挖掘技术,对海量实验数据进行分类、聚类...

【技术特征摘要】

1.一种煤焦非催化和催化气化反应机理模型的构建方法,其特征在于,包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的一种煤焦非催化和催化气化反应机理模型的构建方法,其特征在于:所述收集煤焦实验数据的步骤中,采用多种先进的表征手段对煤焦的物理化学特性进行详细表征,包括煤焦的孔径分布、比表面积、元素分析、官能团鉴定以及晶体结构分析,将这些表征结果作为模型构建的输入参数,用于反映煤焦在不同气化阶段的反应特性。

3.根据权利要求1所述的一种煤焦非催化和催化气化反应机理模型的构建方法,其特征在于:在对实验数据进行预处理时,采用基于深度学习算法的数据挖掘技术,对海量实验数据进行分类、聚类和关联分析,挖掘出煤焦气化过程中的潜在规律和关键影响因素,为模型的建立提供更具针对性和有效性的特征参数。

4.根据权利要求1所述的一种煤焦非催化和催化气化反应机理模型的构建方法,其特征在于:所述多元非均相反应机理模型采用多步骤、多路径的反应机理,将煤焦气化过程分解为多个相互关联的基元反应,包括煤焦的热解、半焦的气化、焦油和气体的二次反应等,并根据不同反应阶段的特点分别建立动力学方程,考虑各反应阶段之间的耦合关系,以更准确地描述煤焦气化的复杂反应过程。

5.根据权利要求1所述的一种煤焦非催化和催化气化反应机理模型的构建方法,其特征在于:在建立催化剂作用机制模型时,考虑催化剂的载体对气化反应的影响,包括载体的类型、结构、孔隙特性对催化剂活性组分的...

【专利技术属性】
技术研发人员:陶继业王相平许冬亮艾云涛王超段进宽李显韩郑大伟刘洋王鑫雨
申请(专利权)人:华能天津煤气化发电有限公司
类型:发明
国别省市:

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