Кинетические характеристики конверсии коксового остатка антрацита в неизотермическом режиме

Abstract

В работе приведены результаты исследований неизотермической конверсии коксового остатка антрацита в воздушной среде. Получение кинетических параметров топлива основано на методике термогравиметрического анализа с выделением изоконверсионных участков на экспериментальных кривых. Эксперименты включали неизотермические измерения с темпом нагрева – 0,5–50 K/мин, в диапазоне температур 400–900 ⁰С. В каждом измерении проведена оценка динамики процесса конверсии и получены данные по скорости выгорания образца, выделены характерные фазы реагирования коксового остатка в ходе разогрева. Определено, что на начальном участке выгорание протекает в кинетическом режиме, но для экспериментов начиная со скорости 5 К/мин и более наблюдается перелом при температуре порядка 600 °C это происходит из-за возрастающего влияния диффузионного торможения при подаче окислителя в слой топлива. В изоконверсионном режиме рассчитаны кинетические характеристики энергия активации и предэкспоненциальный множитель.

The investigation results of non-isothermal coke anthracite conversion in the air shown in this article. Obtaining the kinetic parameters of fuel are based on the method of thermogravimetric analysis with allocation of isoconversional sites on experimental curves. Experiments included not isothermal measurements with heating rate in the range 0,5–50 K/mines, at temperature of 400–900 ⁰С. In each measurement the assessment of conversion process dynamics are carried out, and data on the sample conversion speed are evaluated, characteristic reaction phases of the coke are allocated during a heating up. It is defined that the conversion proceeds going in the kinetic mode on an initial reaction phases, but for experiments since speed 5 K/mines and more the change is observed at a temperature about 600 °C, it happens because of the increasing of the diffusion inhibition effect when feeding an oxidizer in a fuel layer. In the isoconversional mode the kinetic characteristics activation energy and the frequency factor are calculated.