煤焦-水蒸汽微波气化反应动力学研究

发布时间：2025-06-28 04:53

　　煤气化技术是实现煤炭清洁高效利用的重要技术之一,虽然煤气化技术在中国已经有了长达百年的发展历史,但是传统煤气化技术具有设备庞大,工艺复杂,投资大,污染严重等一系列问题。微波加热技术作为一种新型高效的加热方式正受到越来越多人的关注,而煤焦又是一种强吸波材料,能够在微波场中快速升温,使得微波加热技术在煤气化方面的应用具有了可能。已有很多研究者曾对煤焦-CO₂的微波气化反应特性做出了大量的研究,但是对煤焦-水蒸汽的微波气化反应研究却很少,由于气化反应的复杂性,致使人们对微波加热技术对煤焦-水蒸汽气化反应的作用机理仍不十分清楚。本文以内蒙褐煤焦为实验原料,水蒸汽作为气化剂,使用传统加热方式和微波加热方式对比研究了两种不同加热方式对煤焦气化反应的影响,以及微波加热下不同催化剂对煤气化反应的影响,讨论了两种不同加热方式下的气化动力学参数,深入分析了微波加热技术对煤焦-水蒸汽气化反应的影响机理。结论如下:（1）在其他实验条件相同的情况下,升高气化反应温度,无论微波加热还是常规加热,其气化反应碳的转化速率都呈逐渐增加的趋势。（2）在其他实验条件相同的条件下,在实验气化温度600-9...

【文章页数】：82 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
Abstract
1 引言
    1.1 课题研究背景及意义
    1.2 煤气化过程的基本原理
        1.2.1 煤气化反应原理
        1.2.2 煤气化过程的影响因素
        1.2.3 煤气化反应动力学
        1.2.4 煤气化反应级数
        1.2.5 煤气化技术研究方法
    1.3 微波加热技术在煤气化中的应用
        1.3.1 微波加热技术简介
        1.3.2 微波加热技术的应用现状
        1.3.3 微波气化的应用研究现状
        1.3.4 微波加热技术的应用前景
    1.4 选题依据和研究意义
    1.5 主要研究内容
2 实验设备与分析方法
    2.1 试样的制备与分析
    2.2 实验装置与方法
    2.3 数据处理方法
    2.4 实验分析测试设备和方法
3 原煤焦-水蒸汽的微波气化反应特性研究
    3.1 引言
    3.2 气化反应的影响因素
        3.2.1 粒径对气化反应速率的影响
        3.2.2 空速对气化反应速率的影响
        3.2.3 进水量对气化反应速率的影响
    3.3 原煤焦-水蒸汽气化反应实验条件
    3.4 原煤焦-水蒸汽气化反应合成气中产物的分析
    3.5 原煤焦-水蒸汽气化反应动力学的分析
        3.5.1 不同加热方式对气化反应速率的影响
        3.5.2 不同动力学模型对碳转化速率的拟合
        3.5.3 动力学参数分析
    3.6 小节
4 煤焦-水蒸汽的微波催化气化反应特性研究
    4.1 引言
    4.2 实验部分
        4.2.1 煤样的脱灰处理
        4.2.2 负载催化剂
        4.2.3 气化实验条件
    4.3 不同催化剂对气化反应的影响
        4.3.1 不同催化剂对碳转化速率的影响
        4.3.2 不同催化剂对气化生成气组分的影响
    4.4 KNO₃ 对气化反应的影响及动力学分析
        4.4.1 不同负载量对碳转化速率的影响
        4.4.2 不同负载量对生成气的影响
        4.4.3 催化气化动力学分析
        4.4.4 微波加热气化催化机理分析
    4.5 本章小结
5 结论与创新点
    5.1 结论
    5.2 本文创新点
参考文献
作者简历
学位论文数据集



本文编号：4054453