中国无烟煤焦气化活性的研究——水蒸气与二氧化碳气化活性的比较.pdf

第34卷第3期燃料化学学报Vo1．34No．3
2006年6月JournalofFuelChemistryandTechnoloJun．2oo6

文章编号：0253-2409(2006)0343265435
中国无烟煤焦气化活性的研究

——水蒸气与二氧化碳气化活性的比较
张林仙一，黄戒介，房倚天，王洋
(1．中国科学院山西煤炭化学研究所，山西太原030001；2．中国科学院研究生院，北京looo39)

摘要：在常压和920℃一l050℃下，采用热重方法，进行了六种中国典型无烟煤焦水蒸气与二氧化碳气化活性比较的研究。
结果表明，无烟煤焦与水蒸气气化反应的活性与无烟煤的煤化程度相对应，无烟煤煤化程度越高，水蒸气气化反应活性越小。
无烟煤焦与二氧化碳气化反应的活性与煤中矿物质的催化作用有密切关系，煤中矿物质的催化作用越大，二氧化碳气化反应
活性越大。无烟煤焦与二氧化碳气化反应活性明显小于与水蒸气气化反应活性，后者比前者大1O倍左右。初步探讨了无烟
煤焦与水蒸气和二氧化碳的气化机理。
关键词：无烟煤焦；气化；水蒸气；二氧化碳
中图分类号：TQ546文献标识码：A

StudyonreactivityofChineseanthracitecharsgasification

——COmparisOnofreactivitybetweensteamandCO2gasification

zHANGLin．xianl1．HUANGJie-jie．FANGYi．tian．WANGYang
(1．InstituteofCoalChemistry．ChineseAcademyofSciences，Taiyuan0300o1，China；
2．GraduateSchooloftheChineseAcademyofSciences，Beijing100039，China)

Abstract：ThegasificationreactivityofsixkindsoftypicalChineseanthracitecharswithsteamandC0，at0．1
MPaand920℃～l050℃wasinvestigatedcomparativelyusingthermogravimetricanalysis(TGA)．Theresults
showthatthegasificationreactivityofanthracitecharswithsteamhasagoodcorrelationwiththecoalrank。i．e．
thehigherthecoalrank．thelowerthereactivity．Thegasificationreactivit、，ofanthracitecharswit}lCO，iSrelat．
edt0thecatalyticeffectofmineralmatterincoa1．i．e．thehighercatalyticeffectleadstohighergasificationre．
activity．ThegasificationreactivityofanthracitecharswithsteamiSabout10timeshigherthanthatofcharswit}l
CO，．Gasificationmechanismhasbeendiscussedpreliminarily．
Keywords：anthracitechar；gasification；steam；C0，

有关碳一水蒸气和碳．二氧化碳气化研究的文献焦的气化活性和气化机理的认识，也为中国无烟煤
相当多，但是对于两者反应活性的比较及机理探讨的气化提供基础数据。
的还较少。Kora等¨发现，褐煤和烟煤焦的水蒸气1实验部分
反应速率是二氧化碳反应速率的2倍一5倍。一些1．1试样选取选取中国不同地区不同煤化程度
研究者通过对气化反应过程中煤焦、孔结构的的六种典型无烟煤，分别为山西晋城(Jincheng)、山
变化，得出煤焦与水蒸气和二氧化碳气化反应的机西阳泉(Yangquan)、宁夏汝箕沟(Rujigou)、湖南
理。王同华等通过实验得出，在水蒸气气氛下，(Hunan)、广东(Guangdong)、福建龙岩(Longyan)
气化反应主要发生在0．6nm以上的微孔表面。无烟煤，其工业分析和元素分析见表1。
Dutta等H认为，在二氧化碳气氛下，气化反应主要1．2试样制备及实验装置煤焦试样的制备条件
发生在较大微孔表面的外侧，只有大于1．5nm的微和热天平实验装置见文献[6]。煤焦的工业分析、
孔表面才对气化起作用。前人对无烟煤气化的研究元素分析见表2，灰分组成见表3。
较少，对无烟煤焦在水蒸气和二氧化碳两种气氛下表