烟煤煤焦的CO_2气化反应.pdf

第16卷第4期燃烧科学与技术V01．16N0．4
2010年8月JournalofCombustionScienceandTechnologyAug．2010

烟煤煤焦的CO2气化反应

徐朝芬，孙路石，向军，卢腾飞，谢天
(华中科技大学煤燃烧国家重点实验室，武汉430074)

摘要：采用TG—FTIR方法，在反应温度为950～1300℃时，研究了几种典型煤种及其在高温下慢速和快速热解
煤焦的CO2气化反应特性．对4种原煤及其1200℃快、慢速热解条件下煤焦气化产物CH4和CO进行了实时检测
和分析．同时对煤焦的孔隙结构和化学组成进行了分析．结果表明，各种热解煤焦的反应速率随气化温度的升高而
增大，当达到最大值后随温度的升高而下降；4种煤焦的活化能随热解和气化温度的升高而增大；煤焦气化过程释
放CH和CO的特性与原煤的趋势相似，但原煤热解气化过程中释放CH的质量浓度比不同热解速率制得煤焦的热
解气化释放CH的质量浓度高出2个数量级，快焦相比慢焦释放出更高质量浓度的CH；各种煤焦的BET比表面
积都较小(除神府慢焦外都小于2m／g)；快焦的气化活性比慢焦的好．

关键词：煤焦；气化反应；孔隙结构；气化活性
中图分类号：TQ530．2文献标志码：A文章编号：1006—8740(2010)04—0347．06

GasificationReactionwithCO2ofBituminousChar

XUChao-fen，SUNLU-shi，XIANGJun，LUTeng-fei，XIETian
(StateKeyLaboratoryofCoalCombustion，HuazhongUniversityofScienceandTechnology，Wuhan430074，China)

Abstract：ThegasificationcharacteristicsofdifferentcoalsandtheircharswithCO2athightemperatureswereinvestigated

byTG—FTIR．Thecharswerepreparedunderlow(LHR)andhighheatingrates(HHR)pyrolysisconditions．Thegasproducts

wereanalyzedon—lineduringthegasificationofdiferentcoalsandtheirchars．Theporestructurecharacteristicsandelemen—

talcomponentsofresultingcharswerestudied．Theresultsshowedthatgasificationrateofcoalcharsincreasedwithrising

temperatureandthendecreased．Theactivationenergiesincreasedwhenthepyrolysisandgasificationtemperatureincreased．

ThecharacteristicsofCH4andCOreleasesfromcharsaresimilartothosefromcoals，buttheconcentrationofCH4released

fromcoalswas2magnitudesgreaterthanthatfromchars，andtheconcentrationofCH4releasedfromhighcharswashigher

thanthatfromlowchars．TheBETsurfaceareaofcharswassmall(1essthan2m／gexceptforSF—SP1200)，thegasification

reactivityofHHRcharswasbetterthanthoseofLHRchars．

Keywords：coalchar；gasificationreaction；porestructure；gasificationreactivity

煤的气化是现代煤化工的龙头技术，研究不同煤及停留时间等操作条件有关【6。引．Wu、Wall等⋯，】发
种的气化反应性已受到国内外广泛重视l1。J．煤的气现煤焦结构特性对其气化速率和灰的形成有重要影
化过程十分复杂，包括煤的热解和煤焦气化两部响．原煤的物化特性对粉煤颗粒的热解与气化过程
分¨J．热解是煤燃烧、气化转化的根本，煤的气化反应也有着重要的影响，且与运行条件对煤的热化学转化
性很大程度上取决于煤的热解过程【4J．煤焦的气化的影响有很强的交互作用f1】．因此对不同煤种的
活性不仅受煤种的影响，而且还