神府煤焦-CO2气化反应性研究：升温速率与制焦温度的影响

"本文主要研究了程序升温热重法在分析神府煤焦与CO2高温气化反应性中的应用，探讨了升温速率、制焦温度和热解速率对煤焦反应性的影响，并对比了一种高温慢速热解焦的程序升温与等温动力学特性。实验结果显示，升温速率显著影响煤焦的CO2气化反应，制焦温度较高时煤焦反应性降低，而快速热解则有助于提高反应性。此外，通过程序升温法和等温法计算得到的活化能虽然随转化率变化趋势不同，但平均值相近，分别为160.13 kJ/mol和163.21 kJ/mol。" 在这篇工程技术领域的论文中，研究人员利用程序升温热重法(Temperature-Programmed Thermogravimetry, TPT)研究了神府煤在不同条件下的高温气化反应性。TPT是一种常用的技术，它通过控制样品温度的变化来监测质量变化，从而揭示物质在升温过程中的化学反应行为。在本研究中，煤焦是在1223 K到1773 K的温度范围内通过慢速和快速热解法制备的。 研究发现，升温速率对煤焦-CO2气化反应的活性至关重要。较快的升温速率会促进反应的进行，而较慢的升温可能导致反应不充分。这是因为快速升温可以使得煤焦内部的反应更快地达到平衡，从而提高整体反应性。另一方面，制焦温度是影响煤焦反应性的另一个关键因素，随着温度的升高，煤焦的反应性反而降低，这可能是因为高温下煤焦的结构更加稳定，阻碍了气化反应。 此外，快速热解过程相比于慢速热解，能生成具有更高反应性的煤焦。这可能是因为快速热解过程中，煤分子没有足够的时间重新排列形成稳定的结构，从而在后续的气化反应中表现出更高的活性。 在动力学分析部分，作者对比了程序升温法和等温法计算出的活化能。活化能是反应速率对温度敏感度的关键参数，它反映了分子克服能量屏障进行反应所需的能量。尽管两种方法在转化率变化下的活化能趋势有所不同，但其平均值非常接近，都在160 kJ/mol左右，这表明这两种方法在评估煤焦-CO2气化反应的活化能方面基本一致。 这项研究为理解和优化神府煤焦在高温下的气化反应提供了重要数据，对于煤炭的高效利用和清洁转化技术的开发具有指导意义。