發(fā)布時間：2024-07-07 08:23

　　為了研究流化床鍋爐中煤的富氧燃燒反應,將微型流化床反應分析儀和過程質(zhì)譜儀(MFBRA-MS)聯(lián)用,以煙煤和無煙煤標準煤樣為對象,采用相對定量方法計算CO₂濃度,研究了反應氣氛、煤種等因素對煤粉在流化條件下快速燃燒反應動力學的影響.揭示了反應全過程中動力學參數(shù)的變化規(guī)律,并與熱重條件下的實驗結(jié)果進行對比,同時對主要氣體產(chǎn)物的生成特性進行了跟蹤和分析.結(jié)果表明,煙煤的活化能小于無煙煤,隨著O₂濃度的提高,煤富氧燃燒的活化能減小;相同氧濃度下,煤粉在O₂/CO₂氣氛中燃燒活化能大于O₂/Ar氣氛;微型流化床中煤燃燒反應的活化能顯著小于類似反應條件下熱重分析獲得的燃燒活化能.溫度升高會縮短反應響應時間并使最大反應速率值增大,此時對應的轉(zhuǎn)化率也增大.溫度小于650℃不適宜煤粉燃燒,此時CO產(chǎn)量增加.O₂濃度升高,CO₂、NO_x產(chǎn)量增加.相同條件下,煤粉在O₂/CO₂氣氛中燃燒污染...

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【部分圖文】：

圖1微型流化床分析儀-過程質(zhì)譜聯(lián)用系統(tǒng)圖

質(zhì)譜儀的核心部件有電離器(電子沖擊)、四極質(zhì)量過濾器和離子探測器,均位于真空空間.在分析過程中,氣體離子在電離器內(nèi)形成,之后進入質(zhì)譜儀的四極質(zhì)量過濾器,四極質(zhì)量過濾器根據(jù)離子的質(zhì)荷比決定離子到達探測器的時間.探測器直接測量離子電流,最終由軟件顯示圖像,每2個相鄰點的測量時間間隔約....

圖2MFBRA-MS中反應段的確定

式中,k(T)為反應速率常數(shù);f(x)為反應機理函數(shù);A為指前因子,min-1;E為煤粉燃燒反應表觀活化能,kJ/mol;R為普適氣體常數(shù),R=8.314J/(mol·K);T為熱力學溫度,K.在求解煤粉燃燒動力學參數(shù)時,對式(8)微分得

圖3轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化關(guān)系

圖3為6mg無煙煤煤粉在300mL/min流化氣量、O2/CO2氣氛、O2體積分數(shù)為50%條件下燃燒的轉(zhuǎn)化率隨溫度的變化曲線.通過線性擬合得到不同反應條件下的煤燃燒動力學參數(shù),動力學數(shù)值取轉(zhuǎn)化率x從0.1～0.9的平均數(shù),采用無模型計算方法,由式(10)根據(jù)ln(dx....

圖4動力學參數(shù)的線性擬合

表2微型流化床中的煤燃燒動力學參數(shù)樣品氣氛φ(O2)/%E/(kJ·mol-1)A/105min-1擬合系數(shù)無煙煤O2/Ar2175.362.90.98683071.15.880.97275066.15.230.9737無煙煤O....

本文編號：4003426