松木焦與無煙煤混燃特性及反應動力學

  物質能作為僅次于石油、煤炭和天然氣的清潔可再生能源,約占世界總能源供給量的14%。隨著高爐噴吹煤資源的日益匱乏及包括冶金焦在內的化石燃料價格逐漸增長,人們對能源需求的視角開始從傳統(tǒng)的化石燃料轉向生物質能。相對于傳統(tǒng)的化石燃料,生物質具有分布廣、產(chǎn)量高及污染排放量低等優(yōu)點,隨著全球變暖及煤等化石燃料資源的日益匱乏,利用生物質替代煤等化石燃料為人類提供能源,顯得尤為重要。

  科研工作者利用非等溫熱重法研究了松木焦、高爐噴吹用無煙煤及不同比例松木焦和煤粉混合試樣的燃燒特性,對不同比例松木焦混合試樣著火溫度、燃盡溫度和綜合燃燒特性指數(shù)等燃燒特征參數(shù)進行了研究。并利用Coats-Redfern模型對混料主要燃燒過程進行動力學特性研究和燃燒限制性環(huán)節(jié)分析。

  結果表明,松木焦的加入對無煙煤的燃燒產(chǎn)生明顯的促進作用?;炝系娜紵^程主要分為2個階段,分別為揮發(fā)分析出燃燒和焦燃燒階段。當松木焦的質量分數(shù)由30%增至80%時,混料主要燃燒過程的2個階段平均表觀活化能分別由50.77kJ/mol降至47.27kJ/mol和74.45kJ/mol降至23.30kJ/mol。這2個階段分別為一級化學反應控制和擴散動力學控制。