基于简单碰撞理论的生物质焦炭气化反应的活化能

【摘要】：利用热重分析仪在800?1000℃及750?1000℃下分别对11种生物质原焦及6种生物质脱灰焦进行了CO2等温气化实验,用碳转化率x?0.2时的瞬时气化反应速率rc,0.2对反应速率rc进行无量纲化处理;根据简单碰撞理论,推导得出了生物质焦炭气化反应速率的表达式,求取了17种生物质焦炭气化反应的活化能;结合催化理论与简单碰撞理论建立了生物质焦炭气化反应活化能的经验预测模型.结果表明,转化率达0.2后,各焦炭不同温度下无量纲气化反应速率曲线基本重合,表明不同温度下焦炭微观结构在转化过程中具有基本相同的演变规律.各焦炭的活化能与催化剂所占据的活性位比例存在良好的对数关系.忽略催化效应的影响,焦炭本征气化反应的活化能趋于某一定值,约为254.35 k J/mol,而完全催化反应活化能约为66.02 k J/mol. 【作者单位】： 中国科学院广州能源研究所;中国科学院大学;
【关键词】： 生物质 焦炭 CO气化 简单碰撞理论 活化能 模型
【基金】：国家自然科学基金资助项目(编号:51276184) 国家重点基础研究发展规划(973)基金资助项目(编号:2011CB201501)
【分类号】：TK6
【正文快照】： 1前言生物质在生长过程中将碳和能量固定在体内,生物质能利用具有CO2零排放的特点[1],生物质气化是生物质能利用的良好途径[2].生物质气化包含生物质热解和热解所得焦炭气化过程,焦炭的气化过程相对于生物质热解过程非常缓慢[3],是生物质气化过程的控制步骤.生物质焦炭气化动

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