印尼褐煤湿煤末热解燃烧特性及动力学分析

"吕帅，吕国钧，蒋旭光，等．印尼褐煤湿煤末(煤泥)热解和燃烧特性及动力学分析［J］．煤炭学报，2014，39(3):554－561．doi:10．13225/j．cnki．jccs．2013．0451" 本文研究了印尼褐煤湿煤末（煤泥）的热解和燃烧特性，并进行了动力学分析。热解和燃烧是煤炭转化为能量的关键步骤，对于理解和优化褐煤的利用至关重要。在不同的加热速率下，通过热重法（Thermogravimetric Analysis，TGA）来监测煤泥的热解和燃烧过程，以此获取反应的特征温度和参数。 研究发现，升温速率对热解和燃烧反应的特征温度及其它参数有正向关联。这意味着加热速度越快，煤泥分解和燃烧的起始温度和最终完成温度可能会相应提高。在热解过程中，质量平均表观活化能在不同的升温速率下表现出三段式的线性分布，活化能值分别为43.2、33.2和33.9 kJ/mol。在同一转化率范围内，热解活化能与升温速率的关系不大，但随着转化率的增加，活化能呈现正向增长趋势。 燃烧反应的动力学参数则在全反应区间内通过直接线性拟合得到较好的结果。在10、30和50℃/min的升温速率下，燃烧反应分别被归类为2级、1.5级和1.5级化学反应，对应的活化能分别为101.74、72.93和51.82 kJ/mol。这表明，燃烧反应的复杂性随着升温速率的增加而降低，活化能也随之减小。 Coats-Redfern积分法是一种常用于动力学分析的方法，通过该方法可以计算出反应的活化能和反应级数，从而揭示反应的动力学特性。在本研究中，这种方法帮助科学家们理解了煤泥在热解和燃烧过程中的动态行为，为褐煤资源的有效利用提供了理论依据。 印尼褐煤湿煤末的热解和燃烧特性受升温速率显著影响，且其动力学参数如活化能和反应级数可以通过实验数据进行量化分析。这些发现对于改善褐煤的燃烧效率、减少环境污染以及开发更高效的褐煤利用技术具有重要意义。