杨帆
- 作品数：9 被引量：136H指数：6
- 供职机构：华东理工大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家自然科学基金长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：化学工程石油与天然气工程更多>>
- 神府煤焦与水蒸气、CO_2气化反应特性研究被引量：39
- 2007年
- 采用高温微量热天平和自制水蒸气发生装置进行神府煤焦与水蒸气和CO2气化实验,考察热解速率、不同气化剂(CO2和水蒸气)以及温度对气化反应的影响。用扫描电镜和吸附仪测定煤焦的初始结构。两种煤焦孔径为2nm～170nm的孔占总孔容的90%以上。神府快速煤焦(FP)与水蒸气气化活性比慢速煤焦(SP)高4.16倍,FP比SP挥发分脱除快,破坏其孔结构,减少缔合机会和二次反应。SP的BET比表面积为1.0777m2/g,FP的BET比表面积为1.8939m2/g。SP与水蒸气气化活性是CO2的9.94倍,FP与水蒸气的气化活性是CO2的7.15倍,水蒸气比CO2气化时进入的孔径范围广及水蒸气比CO2更容易解离。同种煤焦与水蒸气和CO2气化时的气化速率与转化率之间的趋势相近。用随机孔模型拟合并求取反应动力学参数,温度对SP与水蒸气、CO2反应速率,以及FP与水蒸气反应速率影响相似,而对FP与CO2反应速率影响明显比前三个反应要小。
- 杨帆周志杰王辅臣刘海峰龚欣于遵宏
- 关键词：煤焦水蒸气气化孔结构
- 快速热解温度下的淮南煤焦与水蒸汽气化反应的研究被引量：8
- 2008年
- 考察了淮南煤在不同温度下快速热解制得的煤焦与水蒸汽的气化反应,研究发现煤焦的气化反应速率不仅与转化率有关也与气化反应时间有关,对不同热解温度煤焦在x=0.2、t=2min附近时,化学反应速率存在极值或转折点(Q),即反应速率开始急剧减少的点。用未反应芯缩核模型和随机孔模型对实验数据拟合,结果表明随机孔模型对实验数据的拟合更为准确,并将拟合得到的结构参数ψ与煤焦气化反应活性之间的关系进行分析,发现同一种煤焦ψ相近,但ψ与煤焦的气化反应活性不存在必然的联系。用SEM和XRD考察了不同热解终温下的煤焦表面孔隙结构与微晶结构的变化及其对煤焦气化反应活性的影响,不同热解温度下制得的煤焦,其形态结构存在很大的差异,热解温度越高,煤焦表面壳状凸起越多,化学反应性降低。此外,随着热解温度的升高,煤焦的微晶结构趋于石墨化,化学稳定性增强。
- 许慎启周志杰杨帆于广锁于遵宏
- 关键词：高温热解
- 热解过程中煤焦微晶结构变化及其对煤焦气化反应活性的影响被引量：45
- 2006年
- 利用XRD技术考察了热解温度及升温速率对煤焦微晶结构的影响；使用Shi等的方法计算了煤焦微晶结构参数，获取了950℃～1400℃气化炉下煤焦微晶结构的特征及变化规律；结合热重分析得到了热解温度相关参数影响煤焦气化活性的机理。研究表明，热解温度升高，堆垛高度（Lc）明显增大而微晶尺寸（La）变化不大，说明煤焦基本品格单元主要是进行纵向的接合缩聚，而晶格并没进行明显的内部生长，煤焦的微晶结构随热解温度的提高向有序化发展，但没达到石墨化的程度；慢速热解煤焦的气化反应活性明显低于相同温度下快速热解煤焦，慢速热解中，由于煤焦在高温下停留时间较长，而使煤焦微晶进行结构重整而变得更加有序，芳香单元失去边缘活性位，煤焦气化活性降低。
- 范晓雷杨帆张薇周志杰王辅臣于遵宏
- 关键词：热解XRD气化反应活性
- 随机孔模型应用于煤焦与CO_2气化的动力学研究被引量：29
- 2005年
- 考察970 ℃～1 165 ℃,北宿、神府、忻州、潞安煤焦与CO2在热天平中的气化反应,用恒温法进行热重分析,考察煤种、气化温度、灰分对煤焦气化的影响.用随机孔模型模拟北宿煤反应速率与碳转化率的关系曲线,与未反应芯缩核模型和混合模型模拟结果比较.在化学控制区内,实验数据用随机孔模型拟合最佳.1 066 ℃和1 165 ℃气化数据拟合的相关系数为0.99,970 ℃拟合效果较差.随机孔模型作为简单、精度高的模型可应用于煤炭气化反应中.应用此模型计算四种煤焦反应活化能、指前因子、孔结构参数、A0等动力学参数值.同一煤种气化反应温度越高初始反应速率越大,结构参数体现了孔结构变化对反应的影响,随着温度的升高值减小.
- 杨帆范晓雷周志杰刘海峰龚欣于遵宏
- 关键词：煤焦二氧化碳气化
- 神府煤焦与CO_2的气化反应动力学分析被引量：12
- 2009年
- 利用加压热天平在1173～1323K、0.1～3MPa范围内,对神府煤焦与CO2的气化反应进行动力学分析。考察温度、压力对神府煤焦与CO2气化反应动力学特性的影响及气化反应速率和反应时间之间的关系,发现气化反应速率随反应时间的变化近似呈正态分布,建立了气化反应速率与反应时间的正态分布动力学模型。与随机孔模型对比,发现正态分布时间模型能较好地描述煤焦的气化动力学规律。由正态分布模型求得的反应速率常数r0、rm遵循Arrenius定律,lnr0、lnrm对1/T呈良好的线性关系;在0.1～3MPa范围,求得的反应活化能为150～185kJ/mol,与相关文献报道的结果基本一致。
- 许慎启周志杰杨帆于广锁于遵宏
- 关键词：煤气化热重分析气化动力学
- 氢气存在下的煤焦水蒸气气化:Ⅰ反应特性研究被引量：8
- 2009年
- 分别以水蒸气／惰性气混合气、水蒸气／氢气混合气作为气化剂，在常压和875℃～950℃下，采用热天平对1200℃快速热解神府煤焦的气化反应特性进行了研究，并考察了气化过程中煤焦结构的变化及其对气化反应的影响。实验发现，煤焦在水蒸气／氢气作为气化剂条件下的气化反应过程可分为两个阶段，首先是反应急剧进行的阶段，然后是反应速率趋于稳定的阶段，且反应速率接近于石墨的反应速率。该现象与煤的化学结构有关，第一阶段气化剂与活泼性物质-碳氢支链、含氧官能团的反应，第二阶段气化剂与芳香碳的反应；煤焦在水蒸气／氢气气氛下，气化过程中的碳难以转化完全。神府煤焦的SEM表明，煤焦表面有大量的裂缝、孔隙、褶皱、及碎块。碎块表面光滑，这些物质覆盖了内部裂缝与孔隙。煤焦和水蒸气／氢气气化残焦（碳转化率68％）由于气化反应，其碎块减少，表面的大孔暴露出来。比较两种气化剂条件下的气化反应过程发现，水蒸气／惰性气气化反应速率随碳转化率的增加而缓慢均匀地下降；水蒸气／氢气气化反应速率随碳转化率增加先迅速降低，而后较缓慢降低。
- 杨帆周志杰王辅臣刘海峰龚欣于遵宏
- 关键词：煤气化煤焦结构
- 气化压力对神府煤焦与水蒸汽气化的影响
- 随着加压水煤浆气化的发展,需要对煤焦与水蒸汽在加压条件下反应进行深入研究。在以前的研究工作中,由于煤焦与水蒸汽加压气化时所需的装置难于加工,运行难于操作做水蒸汽加压气化研究较少。李淑芬等考察三种煤焦与 CO在气化压
- 杨帆周志杰代正华王辅臣刘海峰龚欣于遵宏李兴龙代松涛
- 关键词：加压气化煤焦动力学方程水蒸汽
- 文献传递
- 氢气存在下煤焦水蒸气气化:Ⅱ修正随机孔模型的建立被引量：2
- 2009年
- 采用热天平对神府煤1200℃快速热解焦进行常压水蒸气／惰性气气化及水蒸气／氢气气化。考察神府煤焦在875℃～950℃时与水蒸气／惰性气的气化反应和水蒸气／氢气的气化反应特性，两者的特征曲线明显不同。不加氢的水蒸气气化反应速率随碳转化率的增加缓慢而均匀地下降；加氢水蒸气气化反应速率随碳转化率的增加先迅速降低，而后降低较缓慢。此种形式的气化曲线以往的动力学模型很难进行模拟，研究根据随机孔模型提出了一个新的气化动力学模型。此模型拟合的数据与实验数据比较，证明了修正的随机孔模型可以更好的模拟煤焦的加氢水蒸气气化，相关系数达到0．996以上。用修正模型求得的神府煤焦加氢水蒸气气化的活化能为251．990kJ／mol，指前因子为5．97877×10^9min^-1。
- 杨帆周志杰刘海峰龚欣王辅臣于遵宏
- 关键词：煤焦气化水蒸气氢气
- 中国典型煤焦在不同反应气氛下气化反应特性、机理及动力学研究
- 本文以气流床煤气化技术为背景,针对其高温、高压等特点,着重研究煤焦在高温、高压、不同反应气氛下的气化反应过程、特性、机理及动力学模型,主要内容如下： (1)采用加压热重分析仪,在1000℃、01mpa～4.1mpa...
- 杨帆
- 关键词：煤焦结构热解动力学模型动力学
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