Окисление частицы угля в потоке сверхкритического водного флюида
А. А. Востриков, Д. Ю. Дубов, С. А. Псаров, М. Я. Сокол
Институт теплофизики им. С. С. Кутателадзе СО РАН, 630090 Новосибирск,
vostrikov@itp.nsc.ru
Ключевые слова: окисление, газификация, угольная частица, вода, сверхкритический флюид, кинетика.
Страницы: 23-31
Аннотация
В реакторе полупериодического действия исследована конверсия одиночных сферических частиц угля диаметром 1 ÷ 5 мм в сверхкритическом флюиде H2O/O2 при массовой доле кислорода 0 ÷ 6.6%, давлении 30 МПа и температуре 673 ÷ 1,023 K. Уменьшение массы частицы наблюдалось в двух параллельных процессах: газификации угля водой и окисления угля кислородом. В предположении нулевого порядка по концентрации H2O и аррениусовской зависимости для скорости газификации водой получены значения энергии активации 19 ± 7 кДж/моль и предэкспоненциального фактора 10-2 ± 0.4 с-1. Установлено, что окисление кислородом при температуре выше 780 K лимитируется скоростью диффузии O2 к органической массе угля. Ниже 780~K скорость гетерогенного окисления кислородом описана реакцией первого порядка по концентрации O2 и нулевого порядка по концентрации H2O c энергией активации 150± 27 кДж/моль и предэкспонентом 107.6±1.9 см3/(г · с).
|
