煤炭地下气化过程中还原区煤焦-CO2气化反应动力学研究

　　

煤炭地下气化可实现煤清洁利用，其产气的关键是发生在还原区中的煤焦与气化剂的反应。为探究煤炭地下气化过程中还原区煤焦与二氧化碳的气化反应动力学特性，采用Mettler TGA 2型热重分析仪研究了不同升温速率对煤焦气化特性的影响。通过分析TG/DTG曲线，确定不同升温速率下的反应特征温度，并选取均相模型、收缩未反应芯模型和随机孔模型进行计算对比，确定最能描述煤焦-CO₂气化反应过程的模型。结果表明：最大失重速率点对应的温度随升温速率的增加而增加，同时快速脱挥发分阶段的温度区间有所扩大。均相模型和随机孔模型拟合值较高，并且反应活化能和指前因子呈现出较好的动力学补偿效应，能较好描述其反应过程。低温段的快速脱挥发分阶段拟合程度相对更好，反应活化能更高，整个反应过程中拟合度平均值随升温速率的增加而增加，平均活化能随升温速率的增加而下降。

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