焦炭在空气中的燃烧动力学研究
The Coke Burning in the Air Dynamics Research
DOI: 10.12677/MEng.2023.104013, PDF,    科研立项经费支持
作者: 张 宸*, 郝素菊#, 蒋武锋, 周 旺:华北理工大学冶金与能源学院,现代冶金技术教育部重点实验室,河北 唐山;武振宇:唐钢美锦焦化有限公司质检站,河北 唐山
关键词: 焦炭燃烧动力学模型等转化率法Coke Burning Dynamic Model Equal Conversion Method
摘要: 焦炭燃烧的研究是重中之重,对于优化焦炭的燃烧性能,提高能源利用率具有重要意义。目前焦炭燃烧动力学面临的挑战之一是建立准确的反应机理模型,而且如今关于燃烧动力学的低温度区域的模型建立的研究较少,所以本实验以加入600℃燃烧反应数据作为前提下,利用高温立式管式炉对焦炭进行燃烧动力学反应特性测试。本实验采用均相模型、未反应收缩核模型对焦炭的燃烧动力学数据进行计算,经过等转化率法计算得到的燃烧反应活化能对其进行判定。实验所得结果,均相模型计算的活化能处在低转化率的活化能范围内,未反应收缩核模型计算的活化能处在高转化率的活化能范围内。经结果发现,600℃焦炭燃烧符合建立的模型,并且一种模型不能概括整个焦炭燃烧过程。
Abstract: The study of coke combustion is of utmost importance, and it is of great significance for optimizing the combustion performance of coke and improving energy utilization efficiency. One of the challenges facing coke combustion kinetics currently is to establish an accurate reaction mechanism model, and there is currently limited research on the establishment of models for the low temperature region of combustion kinetics. Therefore, in this experiment, the combus-tion kinetics reaction characteristics of coke were tested using a high-temperature vertical tube furnace with the addition of 600 ˚C combustion reaction data as the premise. This experiment uses a homogeneous model and an unreacted shrinkage core model to calculate the combustion kinetics data of coke, and the activation energy of the combustion reaction calculated by the equal conversion method is used to determine it. The experimental results show that the activation energy calculated by the homogeneous model is within the range of low conversion rates, while the activation energy calculated by the unreacted shrinkage core model is within the range of high conversion rates. Through the results, it was found that the combustion of 600 ˚C coke conforms to the established model, and one model cannot summarize the entire coke combustion process.
文章引用:张宸, 郝素菊, 蒋武锋, 武振宇, 周旺. 焦炭在空气中的燃烧动力学研究[J]. 冶金工程, 2023, 10(4): 112-123. https://doi.org/10.12677/MEng.2023.104013

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