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作者:刘健;朱玉雯;王愿洁;王帅;马天明;刘汉桥;
单位:天津城建大学能源与安全工程学院;
摘要:采用热重法研究Fe基添加剂种类与升温速率对准东脱灰煤热解特性的影响,并采用单一反应模型(Doyle积分法)和分布活化能模型(Miura积分法)进行动力学分析。结果表明:不同Fe基添加剂均增加煤热解的质量损失率,其中Fe(NO_3)_3对煤热解质量损失的影响最为显著,其次为Fe_2(C_2O_4)_3和FeCl_3。随着升温速率增大,煤热解质量损失速率曲线朝着高温方向偏移,最大质量损失速率对应的温度升高。采用Doyle积分法计算10℃/min升温速率下的煤样热解动力学参数,与脱灰煤相比,4种铁源均降低了煤热解活化能。负载Fe(NO_3)_3煤样在活泼热解和热缩聚阶段的活化能均为最低,分别为10.61和14.50 kJ/mol,其次为负载FeCl_3、Fe_2(C_2O_4)_3、Fe的煤样,但该积分法只能求得某一较窄温度范围内活化能的平均值。采用Miura积分法得到各煤样转化率在0.1—0.9的连续分布的活化能,且随着转化率增加,热解活化能逐渐增大。其中,添加Fe(NO_3)_3煤样的热解活化能最低,分布在12.58—84.95 kJ/mol,其次为添加FeCl_3和Fe_2(C_2O_4)_3的煤样,与Doyle积分法计算结果一致。
关键词:煤;热解;Fe基添加剂;Doyle积分法;Miura积分法;活化能
基金资助:国家自然科学基金资助项目(U21A2062)