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煤的熱解模型思考 粉煤灰生產(chǎn)兼具化學(xué)激發(fā)功能

來源:山東埃爾派粉體科技有限公司發(fā)布日期:2021-04-12

空心玻璃微珠具有明顯的減輕重量和隔音保溫效果,使制品具有很好的抗龜裂性能和再加工性能,被廣泛地使用在工程塑料、防腐保溫材料、橡膠、浮力材料、玻璃鋼、人造大理石、人造瑪瑙、代木等復(fù)合材料以及石油工業(yè)、航空航天、5G通信、新型高速列車、汽車輪船、隔熱涂料、膠黏劑等領(lǐng)域。


不適用于非等溫過程,文獻(xiàn)提出的雙競(jìng)爭(zhēng)反應(yīng)模型有了改進(jìn),可用于非等溫過程,然而該模型以及文獻(xiàn)提出的無限個(gè)平行反應(yīng)模型中的動(dòng)力學(xué)參數(shù)對(duì)煤種來講仍不通用;前述文獻(xiàn)的模型中反應(yīng)速率系數(shù)與煤種無關(guān),但該模型不能用來預(yù)報(bào)大顆煤粒的熱解過程。為了克服上述一些模型的不足,文獻(xiàn)提出了一個(gè)能較為準(zhǔn)確地預(yù)報(bào)在加熱條件下,煤粒直徑的不同煤種揮發(fā)分析出過程的通用模型--Fu-Zhang模型。褐煤粉碎機(jī)和煤粉破碎機(jī)均用于煤粉加工的,前者的粉末較大,后者的粉磨較校在該模型中,揮發(fā)分析出的反應(yīng)動(dòng)力學(xué)參數(shù)E和K不隨煤種變化,僅是煤粒終溫T和加熱速率的函數(shù),并找到了E和K及的關(guān)系,較好地解決了煤粒熱解過程的數(shù)學(xué)模擬問題。Fu-Zhang通用熱解模型的主要思想如下:

(1)煤粒熱解的等值動(dòng)力學(xué)參數(shù)E和K與煤種無關(guān),僅與煤粒終溫T及加熱速率有關(guān)。

(2)煤粒的最終揮發(fā)分產(chǎn)量y與煤種、煤粒尺寸和加熱條件有關(guān)。

(3)煤粒揮發(fā)分析出的總體速率由Arrhenius公式表示。

為什么在以往的大多數(shù)模型中,煤的熱解動(dòng)力學(xué)參數(shù)E和K值與煤種有關(guān)呢?文獻(xiàn)[99]分析認(rèn)為,其原因可能是沒有把諸如煤顆粒的孔隙度、尺寸等物理因素和化學(xué)反應(yīng)因素區(qū)分開來,通常把物理因素對(duì)熱解過程的影響歸結(jié)到化學(xué)動(dòng)力學(xué)因素中去。因此,這些模型中的化學(xué)動(dòng)力學(xué)參數(shù)似乎與煤種有關(guān)了。而在Fu-Zhang模型中,物理因素對(duì)熱解的影響由y來反映,而E,K僅表示熱解過程的化學(xué)因素。在該模型中,當(dāng)量的動(dòng)力學(xué)參數(shù)與煤種:危關(guān),這也是有其原因的:許多學(xué)者假定煤是由許多官能團(tuán)組成的有機(jī)聚合物,當(dāng)煤粒受到加熱時(shí),熱解就發(fā)生,不同的官能團(tuán)產(chǎn)生不同的揮發(fā)分產(chǎn)物。然而,許多結(jié)果表明.對(duì)于不同的煤種釋放出的揮發(fā)物成分是相似的,這就意味著不同的煤種官能團(tuán)的種類相似。當(dāng)煤熱解時(shí),一個(gè)鏈的斷裂需要一定量的能量,因此對(duì)于煤種,相同的鏈斷裂需要相同的能量。而在同樣的顆粒溫度下,對(duì)煤種中的相同的官能團(tuán)。


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