煤热解动力学模型的建立
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煤
炭 燃 烧
《
洁
净煤技术
》2013
年第
19
卷第
1
期
煤热解动力学模型的建立
秦丽娜
1
，
李
建伟
2
，
周安宁
2
（ 1．
酒
钢
（
集团
）
宏兴钢铁股份有限公司选烧厂
，
甘肃 嘉峪关
735100；
2．
西安科技大学 化学与化工学院
，
陕西 西安
710054
）
摘
要
：
通过对煤热解反应动力学分析
，
基于分布活化能模型
DAEM，
建立了集总反应动力
学模型表示煤炭热解过程
。
确定了可以预测热解产物组成
、
分布与热解终温和升温速率关系
的动力学方程
。
结果表明
:
随热解温度升高
，
各种挥发分产物析出率越来越接近最大产率
;
半
焦
C
含量增加
，
但产率下降
，H，O，N
和
S
等元素降低
。
升温有利于提高半焦脱硫率
、
脱氮率
。
温度为
600 ℃
左右时
，
除
H
2
外的
大部分挥发分基本析出
，
半焦元素变化幅度减小
。
热解终温
较低且一定时
，
较慢的升温速率有利于各热解挥发分最大限度析出
。
关键词
：
煤热解
;
动力学
;
分布活化能模型
( DAEM
)
中
图分类号
： TQ533； TD849
文献标识码
： A
文章编号
： 1006 － 6772（ 2013） 01 － 0092 － 05
Establishment of dynamics model for coal pyrolysis
QIN Li-na
1
，LI Jian-wei
2
，ZHOU An-ning
2
（ 1． Selection Burning Plant，Jiuquan Iron and Steel （ Group） Co． ，Ltd． ，Jiayuguan 735100，China；
2． College of Chemistry and Chemical Engineering，Xi ＇an University of Science and Technology，Xi＇an 710054，China）
Abstract： B ased on the analysis of coal pyrolysis reaction dynamics and distribution activation energy model
（ DAEM）
，the lumped reaction kinetics model was established to represent the pyrolysis process． The kinetics equa-
tions which can estimate the relation among the composition，distribution of pyrolytic products and final pyrolysis
temperature and heating rate were determined． The results show that，the emission rate of volatile matter approach
the ultimate production rate with the rising of final pyrolysis temperature，while semi-coke yield reduce，of which C
content increase and the others including H，N，O and S content decrease． Therefore，the rising of final temperature
favore the desulfurization and denitrification of semi-coke． The most volatile except H
2
basically release and ele-
ments change range of semi-coke decrease at 600 ℃ ． When pyrolysis temperature remain constant，slow heating is
beneficial to the full emission of volatile matter． Consequently，the model can precisely describe the whole coal py-
rolysis process．
Key words： coal pyrolysis； dynamics； distribution activation energy model （ DAEM
）
收
稿日期
： 2012 － 11 － 02
责任编辑
：
宫在芹
基金项目
：
陕西省
“13115”
科技创新工程重大科技专项
（ 2008ZDKG － 53）
作者简介
：
秦丽娜
（ 1985—）
，
女
，
甘
肃酒泉人
，
协理工程师
，
主要从事煤液化及煤热解方面的研究
。
引用格式
：
秦丽娜
，
李建伟
，
周安宁
．
煤热解动力学模型的建立
［J］．
洁净煤技术
，2013，19（ 1）
： 92 － 96 ．
煤
炭热解及挥发分的析出是煤炭转化的第一
步
，
而建立物理和数学模型是探索煤热解机理及煤
优质转化影响因素的前提和基础
。100
多年来各国
学者一直为此努力
，
针对不同煤种提出如单一反应
29
DOI:10.13226/j.issn.1006-6772.2013.01.013
中国煤炭期刊网
www.chinacaj.net
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