淮南煤焦CO2气化反应性研究:压力影响与动力学

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"淮南煤焦在不同压力下的CO2气化反应性" 这篇研究论文详细探讨了淮南烟煤在不同压力下进行CO2气化反应的特性及其动力学参数。研究中,研究人员选择了两种由不同升温速率制备的煤焦——快速热解煤焦(HN-RP)和慢速热解煤焦(HN-SP),并通过高温加压热重分析仪进行实验。实验结果显示,HN-RP的表面结构相对疏松,拥有更发达的孔隙结构,而HN-SP则表现出更高的平行定向程度和更大的芳香层片尺度,这意味着其碳微晶结构的有序化程度更高,从而导致其气化反应活性较低。 随着反应压力的增加,研究发现煤焦表面的活性中间络合物C(O)的含量增加,这些络合物附着在煤焦表面,增强了气化反应速率。论文进一步分析了煤焦加压气化反应的动力学,提出了总包气化反应动力学表达式,这个表达式能够准确地计算出煤焦在不同压力下的动力学参数。在主要的反应区域内,相关系数均大于0.988,显示了模型的良好拟合度。此外,随着压力增大,不论是快焦还是慢焦,其气化反应级数n都呈现逐渐减小的趋势,揭示了压力对气化反应动力学的影响。 这项研究的关键在于理解不同煤焦类型在不同压力条件下的气化行为,这对于优化煤焦的气化过程,提高能源转换效率,以及减少环境污染具有重要意义。通过深入研究动力学参数,可以为煤焦气化技术的改进和工业应用提供理论依据。研究还强调了煤焦的微观结构如孔隙结构和碳微晶结构对其反应性能的重要影响,这为未来在煤炭转化领域的研究提供了新的视角和方向。同时,该研究结果也为相关行业的技术发展,尤其是清洁煤炭利用和CO2减排提供了重要的科学数据支持。