煤气化过程中焦炭的表面孔隙结构及其分形特征

【摘要】：对气化过程中3种不同变质程度煤的焦炭表面孔隙结构的发展变化规律及其表面分形特征进行研究,发现气化过程不同变质程度煤的焦炭的吸附特性曲线一般均属于典型的I类吸附等温线,表征了煤焦表面主要为微孔的吸附特征;随着气化反应的深入,微孔逐渐生长扩大,焦炭的吸附等温线出现了由I类向II类吸附等温线变化的趋势;同时,煤焦表面的孔径为2~10nm内的中孔随着气化反应的进行变化比较明显,且此范围内的变化与煤的变质程度密切相关,而孔径为10~200nm的中孔和部分大孔则基本保持不变。利用吸附法计算煤焦表面的分形维数,发现煤焦表面存在2个不同的分形维数D1和D2,分别表征了不同的孔径范围的表面分形特征,且D1和D2与煤焦比表面积和微孔比表面积有一定的关联性,但是其变化一般超前于比表面积和微孔比表面积的变化。 【作者单位】： 煤燃烧国家重点实验室(华中科技大学);
【关键词】： 气化反应 表面孔隙结构 吸附特征 分形维数 吸附等温线 分形特征 气化过程 孔比表面积 煤焦 不同变质程度
【基金】：国家重点基础研究发展计划项目(973项目)(2010CB227003) 国家自然科学基金项目(50721005)~~
【分类号】：TK16
【正文快照】： 0引言煤气化过程包括煤的热解过程和焦炭的气化反应过程两个阶段。煤的热解过程反应较为迅速,一般在数秒之内即完成;而煤焦的气化过程属于气固异相反应,反应速率相对较慢,是煤气化反应的控制步骤。煤焦的气化反应性与众多因素有关,如煤焦的表面结构[1-6]、煤焦的微观结构[3,7-

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