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CO_2气氛下褐煤直接气化特性实验研究
本文主要介绍CO2气氛下褐煤直接气化特性的实验研究。
1.概述
随着能源需求的不断增长，传统化石能源逐渐减少，因此寻找新型能源成为当前急需解决的问题之一。褐煤是一种含水率高、灰分多，具有比较好的资源优势，因此被广泛用于能源利用。直接气化是褐煤能源利用的一种比较主流的方式，该方式可以直接将褐煤转化为燃气和液体燃料等，可替代传统的燃油和燃气。然而，目前针对褐煤直接气化的研究较少，特别是在CO2气氛下的研究更为缺乏。
因此本文对CO2气氛下的褐煤直接气化特性进行探究，以期能为该领域的研究和应用提供一定的参考。
2.实验设计
本次实验使用的是德国产的褐煤样品，以其作为试样进行直接气化实验，并使用CO2气氛作为实验环境。实验过程中，通过对试样的质量、反应温度、反应时间等参数进行检测，得出不同条件下褐煤直接气化的反应特性。
实验流程如下：
1）将试样破碎、筛选后，按照质量配比制备试样；
2）将试样置于氧气流量恒定的等温炉中，并使用CO2气氛下进行气化反应；
3）通过反应前后试样质量的变化，计算出反应后的褐煤直接气化效率；
4）根据炉温记录仪记录下的反应温度，制作反应温度-时间曲线，确定不同温度下反应达到平衡的时间；
5）通过对不同反应时间的试样进行质量测定，计算出不同反应时间下的直接气化效率。
3.实验结果
在CO2气氛下的褐煤直接气化实验中，我们得到了以下实验结果：
1）温度对反应效率的影响
反应温度是实验中最重要的控制参数之一。通过实验，我们可以了解到，在CO2气氛下，反应温度对褐煤的直接气化效率具有非常大的影响。当反应温度在750℃时，反应效率最高，可达到44%。
2）反应时间对反应效率的影响
反应时间也是影响反应效率的重要参数之一。我们选择了不同时间段进行实验，通过测量不同时间下的反应效率，结果表明，反应时间在60分钟时，反应效率最高，可达到39%。
3）CO2气氛对反应效率的影响
CO2对褐煤直接气化的影响不同于H2O和H2的影响。当CO2气氛中的CO2浓度增加时，褐煤直接气化效率逐渐降低，直接气化效率变化幅度将随CO2浓度的增大而增加。
4.结论
通过上述实验的结果，我们可以得出以下结论：
1）反应温度和反应时间是影响褐煤直接气化效率的重要参数。当反应温度在750℃时，反应效率最高，可达到44%；而反应时间在60分钟时，反应效率最高，可达到39%。
2）CO2气氛对反应效率有着明显的负向影响，表现为随着CO2浓度的增大，直接气化效率变化幅度将随之增加。
3）通过实验，我们可以验证在CO2气氛下褐煤直接气化仍是一种值得研究和应用的方法。
总之，本次实验结果为两阶段反应和气氛对褐煤直接气化带来的影响提供了有益的实验数据，并为未来的研究提供了一定的理论和实验基础。