首页 | 本学科首页   官方微博 | 高级检索  
相似文献
 共查询到16条相似文献,搜索用时 109 毫秒
1.
热解过程中玉米秆颗粒孔隙结构的演化   总被引:3,自引:1,他引:2  
利用氮气等温吸附/脱附法(-196 ℃)和扫描电镜(scanning electronic microscopy,SEM)等研究了热解过程中玉米秆颗粒孔隙结构的演化,并用分形维数来描述焦颗粒内部孔隙表面形态的复杂程度。结果表明,热解温度对生物质焦的孔结构和表面形态有显著影响。在热解过程中,焦中孔的形状发生了一定的变化,各种孔的比例有了较大变化,且孔径有先变小后变大的趋势。高温导致焦颗粒发生塑性变形,使得孔隙扩大和孔表面更加光滑。随着温度的升高,玉米秆焦的BET比表面积经历一个先减小后增大再减小的过程,500 ℃以前,孔容积的变化规律与比表面积相近,但当温度高于500 ℃时,比表面积在减小,而孔容积在增大。通过分形FHH方程回归得到的分形维数DFHH能较好地表征颗粒内部孔隙表面的分形特征。其分形特征与热解温度密切相关,分形维数DFHH的变化与BET比表面积SBET有一定关联。  相似文献   

2.
孔隙分形结构对煤焦燃烧特性影响的数值研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
为了研究煤焦颗粒的分形结构对煤焦燃烧特性的影响,采用随机漫步的算法生成了2组具有相近孔隙率和比表面积,但分形维数不同的颗粒模型。从分子运动论的角度建立分形多孔介质中的扩散模型,用简单碰撞理论(simplecollision theory,SCT)模拟煤焦与氧气的气固反应。在不同温度下对不同煤焦颗粒模型的燃烧进行了数值模拟,由数值计算的结果得到了不同孔隙结构的煤焦颗粒对应的表观动力学参数。结果表明,煤焦颗粒的分形维数对煤焦的表观反应参数有显著影响,分形维数越大,煤焦表观燃烧反应系数越小,呈现指数关系。  相似文献   

3.
煤气化过程中焦炭的表面孔隙结构及其分形特征   总被引:5,自引:4,他引:1  
对气化过程中3种不同变质程度煤的焦炭表面孔隙结构的发展变化规律及其表面分形特征进行研究,发现气化过程不同变质程度煤的焦炭的吸附特性曲线一般均属于典型的I类吸附等温线,表征了煤焦表面主要为微孔的吸附特征;随着气化反应的深入,微孔逐渐生长扩大,焦炭的吸附等温线出现了由I类向II类吸附等温线变化的趋势;同时,煤焦表面的孔径为2~10nm内的中孔随着气化反应的进行变化比较明显,且此范围内的变化与煤的变质程度密切相关,而孔径为10~200nm的中孔和部分大孔则基本保持不变。利用吸附法计算煤焦表面的分形维数,发现煤焦表面存在2个不同的分形维数D1和D2,分别表征了不同的孔径范围的表面分形特征,且D1和D2与煤焦比表面积和微孔比表面积有一定的关联性,但是其变化一般超前于比表面积和微孔比表面积的变化。  相似文献   

4.
催化剂对褐煤焦孔隙结构和表面形态的影响   总被引:2,自引:1,他引:1  
在固定床反应器中对添加了碱金属K、碱土金属Ca、过渡金属Ni和Fe的褐煤进行制焦,采用N2等温吸附法测量各煤焦孔隙结构的表征参数,从而研究催化剂对煤焦的孔隙结构和气化反应性的影响。同时利用扫描电子显微镜分析煤焦表面形态的变化。测试结果表明,原煤焦主要含中、微孔;相对于原煤焦,添加Ca、Ni和Fe后煤焦的孔隙结构向中大孔发展,微孔比表面积减小,中大孔比表面积增大;而K-char的微孔和中大孔比表面积均大幅度减小。原煤焦以及添加Ni和Fe后所制成的焦均具有不规则粗糙表面和直管壁结构2种表面形态。当催化剂添加量达10%时,Ca-char和K-char从具有与原煤焦相同的表面形态发展为仅有粗糙表面形态。K-char和Ca-char的气化反应性随催化剂添加量的增加而增强,但K-char的比表面积随催化剂添加量的增加而减小,Ca-char的比表面积随催化剂添加量的增加先减小后增大。  相似文献   

5.
燃烧中气化半焦孔隙结构特性变化实验研究   总被引:2,自引:0,他引:2  
针对工业气化炉二级旋风分离器捕集的气化后半焦,利用高温携带流反应器进行高温燃烧反应特性实验。对1273和1573 K两个温度,5%和20%两个烟气含氧量,在反应器轴向不同停留时间下采得半焦样。采用自动吸附仪(ASAP 2020)测定半焦样氮吸附等温线,对氮吸附等温线形态、BET比表面积及BJH孔容积等孔结构参数进行了分析,并结合分形维数测量和扫描电镜对燃烧过程中气化半焦孔隙结构变化规律进行研究分析。研究表明所采集的半焦样吸附等温线为典型Ⅱ类吸附等温线,高温和较高烟气含氧量对半焦孔隙结构变化有促进作用,半焦燃烧反应中比表面积变化趋势与半焦燃烧反应速率变化趋势相似,后期燃尽速率主要由焦炭本征反应活性决定。  相似文献   

6.
高浓度CO2气氛下煤粉的燃烧及其孔隙特性   总被引:1,自引:1,他引:0  
采用热力工况与实际煤粉炉相近的沉降炉,获取了不同环境气氛、不同燃烧温度下的煤焦试样并采用低温氮吸附仪测定了其吸附曲线。实验结果显示,相同的实验条件下,相同O2浓度的O2/CO2气氛下煤焦的燃尽率较低,各试样的孔比表面积和比孔容积均较小,在O2/CO2气氛下所取煤焦试样的分形维数均小于相同O2浓度的O2/N2气氛下所取煤焦试样的分维,表明大量高比热性CO2气体的存在不利于煤焦颗粒燃烧反应的进行及其孔隙结构的发展。同时,吸附等温线及其回线的形态表明,所取的试样具有完整且连续的孔结构体系,孔径范围小至分子级孔,大至无上限孔(相对而言)。研究结果为深入认识O2/CO2气氛下煤粉的孔隙结构与其燃烧特性的关系提供了基础。  相似文献   

7.
典型煤种加压热解与气化实验研究   总被引:1,自引:2,他引:1  
为了解压力对煤粉颗粒热解特性与固体煤焦的气化活性的影响,及其与煤粉颗粒特性的关联关系,采用加压热重分析仪在常压和3MPa下分析了4种我国典型工业用煤的热解失重特性,同时对煤焦的孔隙结构和化学组成进行了分析,并采用常压热分析仪比较了所得煤焦的CO2气化特性。结果显示高压不利于煤颗粒的热解,增加了煤焦的产量,而煤焦中H元素的含量明显降低;煤焦的气化活性也有明显降低。压力对不同煤种的影响因煤特性而异,褐煤焦的比表面积明显减少,而烟煤、无烟煤与贫煤的比表面积却有所增加,进而对煤焦气化特性的影响也有明显不同。  相似文献   

8.
基于多喷嘴对置式气流床水煤浆气化炉热态实验平台,对气化炉内喷嘴平面区域颗粒物进行取样。利用高频炉实验装置对气化炉内颗粒物进行高温处理,研究颗粒物经历高温过程后的形态变化。采用马尔文粒度分析仪考察了颗粒物粒径分布及平均体积粒径变化,比表面积及孔隙度分析仪考察了颗粒物比表面积变化,并采用扫描电子显微镜表征颗粒物的表观形态。结果表明:随着高温过程的持续进行,颗粒表面愈加粗糙,孔隙结构愈加发达。高温作用会造成颗粒物内部孔隙结构联结性的失活、断裂,引发颗粒表面的断层,颗粒越大越容易发生二次破碎。  相似文献   

9.
棉杆热解过程中焦孔隙结构演变及分形特征   总被引:1,自引:0,他引:1  
为了解生物质热解过程中固体焦孔隙结构的演变行为,采用氮气等温吸附法研究了热解过程中棉杆颗粒孔隙结构的变化规律,并引入分形维数对其进行定量的描述.结果表明,热解过程中棉杆焦孔隙结构微孔与中孔先增多后减少,而大孔比例变化不大.棉杆热解焦的BET比表面积(SBET)随着热解温度的升高,经历了一个先增大后减小的过程,从450℃开始,SBET迅速增大,在650℃时达到最大值,而后逐渐减小.随着热解温度的升高,棉杆焦表面分形维数先增大后减小,表明棉杆焦在热解过程中孔隙表面经历了复杂的结构变化.分形维数与BET比表面积存在一定的关联性,且分形维数能更好地表征热解焦表面孔隙结构特征.  相似文献   

10.
使用加压热重分析仪、马弗炉和常压滴管炉装置对褐煤、次烟煤、烟煤进行制焦,应用压汞法、低温N2和常温CO2吸附法测定煤焦孔结构参数,并通过扫描电镜观察煤焦表面形貌,测定了煤焦的CHN元素含量,利用热重分析仪测定焦900℃下的CO2气化反应活性,研究了压力、升温速率、高温停留时间对孔结构和气化反应性的影响。研究表明,慢速升温下提高热解压力会降低孔表面积和气化反应性;提高升温速率,降低高温停留时间,则微孔表面积降低,中孔显著增加,大孔的分形维数降低,化学反应活性提高;煤焦反应活性主要与残余挥发分含量相关,其次受到大、中孔表面积影响,而与微孔无关。  相似文献   

11.
一种生物污泥热解半焦孔隙结构特性   总被引:3,自引:0,他引:3  
污泥半焦的孔隙结构是影响热解反应的重要因素之一。该文利用固定床反应器在N2气氛下,温度为300~900℃对一种取自香港的生物污泥进行热解。采用ASAP 2010型比表面积及孔径分布分析仪测定生物污泥热解半焦的比表面积及其孔隙结构,研究污泥半焦的孔隙结构在热解过程中的变化规律。利用分形理论和等温吸附理论对半焦进行分析。试验研究与理论分析表明,随着热解终温的提高,孔隙结构变得发达,孔的种类多样化,总孔容积逐渐增加。比表面积总体呈现增加的趋势,从300℃时的0.72 m2/g增加到900℃时的64.88 m2/g,平均孔径为3.7~8.53 nm。不同温度制得的半焦,孔径分布具有相似的特点,在孔径为4 nm左右出现峰值。表面分形维数随热解终温的提高而增高,从2.539增加到了2.824,表面分形维数的增加,有利于污泥的热解。  相似文献   

12.
黑液水煤浆焦C-H2O气化反应特性研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
煤焦表面的活性点、煤焦内在的催化剂以及反应气在煤焦孔隙之间的扩散能力是影响煤焦气化反应活性的重要因素。通过不同粒径的黑液煤焦C-H2O气化反应,发现粒径为0.3mm的煤焦气化反应活性较高;氮吸附试验结果显示,随着煤焦粒径减小,煤焦表面总的孔体积和总表面积增大,煤焦表面孔结构的平均直径减小。煤焦孔结构的大小影响到反应气在煤焦表面的扩散能力,从而影响到反应气与煤焦矩阵中活性点的有效接触。黑液水煤浆焦、普通水煤浆焦和新汶煤焦的C-H2O气化反应结果表明,由于黑液中碱金属Na的催化作用,黑液煤焦气化反应活性要高于普通煤焦和新汶煤焦。  相似文献   

13.
基于石油焦焦炭的物理化学特性,利用升温热重技术,研究了流化床温度条件下的NO与石油焦焦炭间的多相反应动力学特性,并考察了热解终温以及燃烧过程对该反应的影响。结果表明,在流化床温度下,焦炭对NO的还原反应活性主要由其孔隙结构决定,石油焦焦炭与NO之间多相反应属于内扩散控制。采用Coats-Redfern法分析了升温热重数据,3种不同石油焦焦炭(JMc,GHc,WHc)的动力学机理分别为1-(1-X)4, 1-(1-X)3和-ln(1-X)3,活化能分别为192.17、198.33 和207.7 kJ·mol-1。热解终温的变化对焦样的活性基本没有影响,而反应活性随燃烧的进行有所改善。  相似文献   

14.
热解温度对神府煤热解与气化特性的影响   总被引:7,自引:1,他引:6  
采用大容量加压热重分析仪研究了不同热解温度(500, 650, 800 和1 000 ℃)与压力(常压、3 MPa)下神府煤的热解特性,同时采用傅里叶红外光谱仪、比表面积分析仪等分析仪器对所得煤焦的物化特性进行了详细分析。发现高温有利于挥发分的析出,使得煤焦产量快速降低;同时煤焦内C元素的含量快速增加而H含量逐渐减少,同时煤焦内有机官能团的红外吸收也明显减少;煤焦的孔隙表面积和孔容随热解终温的升高先增大后减小,在800 ℃(常压)和650 ℃ (3MPa)取得最小值。热解温度和压力对煤焦的气化活性也有显著的影响。采用常压热重分析仪在1000 ℃下分析了煤焦的CO2等温气化特性。常压热解焦的CO2等温气化活性随温度升高而降低,而加压热解得到的焦有不同的趋势,说明压力和温度对煤粉热解和气化的影响有一定交互作用。  相似文献   

15.
基于分形理论的水汽在燃煤细颗粒表面异质核化数值研究   总被引:5,自引:1,他引:4  
利用Fletcher模型对过饱和水汽在燃煤细颗粒表面异质核化特性进行了数值预测,对不同粒径段燃煤细颗粒的形态进行扫描电镜(scanning electron microscopy,SEM)分析,并用分形理论对细颗粒物的结构特征进行描述,考察其对细颗粒异质核化性能的影响。结果表明,实验用的燃煤细颗粒表面具有典型的分形结构,分形维数在2.21~2.63;燃煤细颗粒的不规则结构能使液滴胚胎形成临界吉布斯自由能降低、成核速率增大、核化所需的临界过饱和度降低,可提高过饱和水汽在其表面的成核能力;此外,核化所需临界过饱和度随颗粒粒径增大而降低,特别是小于0.1 mm的颗粒,粒径对过饱和度的影响更为显著,随温度提高核化所需的临界过饱和度相应降低。  相似文献   

16.
超细化煤粉表面形态分形特征   总被引:10,自引:14,他引:10  
该文将合山、晋城煤分别制成4种不同粒度的常规煤粉与超细化煤粉进行了试验研究。采用英国Malvern公司的。MAM5004型激光粒度分析仪测定合山煤、晋城煤各4种不同粒径煤样的粒度分布。采用美国:Micromeritics公司的ASPA2000型比表面积及孔径分布分析仪测定煤样的比表面积和孔隙。采用美国LECO公司的CHN600型元素分析与,MAC-500型工业分析仪测定的工业分析与元素分析数据。运用分形理论和等温吸附理论及燃烧原理,分析煤粉颗粒粒度对其表面结构:比表面积,孔容积,孔径分布及其燃烧特性的影响。试验研究与理论分析表明,随着煤粉粒径的减小,煤粉颗粒的孔隙中小孔的数目增多,平均孔径减小,吸附量与吸附表面积增大,表面结构复杂,表面分形维数增高,有利于煤粉颗粒的燃烧。煤颗粒的表面分形维数能很好地反映煤粉颗粒的物理结构特性,并进一步提供有效的煤粉颗粒燃烧特性信息。超细化煤粉具有复杂的表面结构和高的表面分形维数,通过超细化改变煤粉的物理结构,完善燃烧特性,证明超细化煤粉燃烧是一种具有发展潜力与前途的煤粉燃烧新技术。  相似文献   

设为首页 | 免责声明 | 关于勤云 | 加入收藏

Copyright©北京勤云科技发展有限公司  京ICP备09084417号