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冶金反应过程动力学的分段尝试法
  • ISSN号:1672-7207
  • 期刊名称:《中南大学学报:自然科学版》
  • 时间:0
  • 分类:TF053[冶金工程—冶金物理化学]
  • 作者机构:北京科技大学钢铁冶金新技术国家重点实验室,北京100083
  • 相关基金:国家自然科学基金资助项目(51274026);榆林市科技计划资助项目(2014cxy-06);陕西省自然科学基础研究基金面上资助项目(2016JM5028)
中文摘要:

为探究煤粉添加半焦后混合燃料的燃烧性能,通过热重分析研究煤、半焦及其混合物的燃烧过程,得到燃烧特性参数.由于不同温度区间的燃烧反应机理不同,利用分段法对燃烧过程进行动力学分析,对燃烧反应的前、后期分别使用缩核反应模型和缩核内扩散模型进行模拟,从而得到动力学参数.结果显示,随着混合燃料中半焦含量增加,其可燃性指数和燃烧特性指数都减少,燃烧前期活化能由76.79kJ·mol-1增加到92.75kj·mol-1,后期活化能由102.62kJ·mol-1增加到107.94kJ·mol-1.说明半焦的添加会降低混合燃料的燃烧性能.对比不同半焦含量的混合燃料的燃烧特性参数和动力学参数,半焦的质量分数应控制在15%以内最适宜.

英文摘要:

To explore the combustion performance of blended fuels after adding semicoke, the combustion processes of coal, semieoke, and their mixture were studied by thermogravimetric analysis (TGA) and the combustion characteristic parameters were obtained. Due to the different mechanisms in different temperature ranges of combustion reaction, the kinetics of the combustion process was analyzed by the sectioning method, and the shrinking core models of interracial chemical reaction and internal diffusion were used to model the process at the earlier stage and the later stage to obtain the kinetic parameters, respectively. The results show that with increasing semicoke content in blended fuels, the ignition index and the combustion characteristic index decrease, and the combustion activation energy of blended fuels increases from 76. 79 kJ· mol- 1 to 92. 75 kJ·mol- l at the earlier stage and from 102. 62 kJ· mol-1 to 107.94 kJ·mol- 1 at the later stage. It is demonstrated that the combustion performance of blended fuel deteriorates with the increasing semicoke content. By comparing the combustion characteristic parameters and kinetic parameters of blended fuels with different semicoke contents, the mass fraction of semicoke should be controlled below 15%.

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期刊信息
  • 《中南大学学报:自然科学版》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:教育部
  • 主办单位:中南大学
  • 主编:黄伯云
  • 地址:湖南长沙中南大学校本部
  • 邮编:410083
  • 邮箱:zngdxb@csu.edu.cn
  • 电话:0731-88879765
  • 国际标准刊号:ISSN:1672-7207
  • 国内统一刊号:ISSN:43-1426/N
  • 邮发代号:42-19
  • 获奖情况:
  • 首届全国优秀科技期刊评比一等奖,第二届全国优秀科技期刊评比一等奖,首届中国有色金属工业优秀科技期刊评比一等奖
  • 国内外数据库收录:
  • 美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,英国科学文摘数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版)
  • 被引量:20874