基于簡單碰撞理論的生物質(zhì)焦炭氣化反應(yīng)的活化能

【摘要】：利用熱重分析儀在800?1000℃及750?1000℃下分別對11種生物質(zhì)原焦及6種生物質(zhì)脫灰焦進(jìn)行了CO2等溫氣化實(shí)驗,用碳轉(zhuǎn)化率x?0.2時的瞬時氣化反應(yīng)速率rc,0.2對反應(yīng)速率rc進(jìn)行無量綱化處理;根據(jù)簡單碰撞理論,推導(dǎo)得出了生物質(zhì)焦炭氣化反應(yīng)速率的表達(dá)式,求取了17種生物質(zhì)焦炭氣化反應(yīng)的活化能;結(jié)合催化理論與簡單碰撞理論建立了生物質(zhì)焦炭氣化反應(yīng)活化能的經(jīng)驗預(yù)測模型.結(jié)果表明,轉(zhuǎn)化率達(dá)0.2后,各焦炭不同溫度下無量綱氣化反應(yīng)速率曲線基本重合,表明不同溫度下焦炭微觀結(jié)構(gòu)在轉(zhuǎn)化過程中具有基本相同的演變規(guī)律.各焦炭的活化能與催化劑所占據(jù)的活性位比例存在良好的對數(shù)關(guān)系.忽略催化效應(yīng)的影響,焦炭本征氣化反應(yīng)的活化能趨于某一定值,約為254.35 k J/mol,而完全催化反應(yīng)活化能約為66.02 k J/mol. 【作者單位】： 中國科學(xué)院廣州能源研究所;中國科學(xué)院大學(xué);
【關(guān)鍵詞】： 生物質(zhì) 焦炭 CO氣化 簡單碰撞理論 活化能 模型
【基金】：國家自然科學(xué)基金資助項目(編號:51276184) 國家重點(diǎn)基礎(chǔ)研究發(fā)展規(guī)劃(973)基金資助項目(編號:2011CB201501)
【分類號】：TK6
【正文快照】： 1前言生物質(zhì)在生長過程中將碳和能量固定在體內(nèi),生物質(zhì)能利用具有CO2零排放的特點(diǎn)[1],生物質(zhì)氣化是生物質(zhì)能利用的良好途徑[2].生物質(zhì)氣化包含生物質(zhì)熱解和熱解所得焦炭氣化過程,焦炭的氣化過程相對于生物質(zhì)熱解過程非常緩慢[3],是生物質(zhì)氣化過程的控制步驟.生物質(zhì)焦炭氣化動

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