胜利褐煤外热式气流床温和气化建模研究:模型的求解及应用

程相龙^1,2，王永刚¹，申恬¹，张海永¹

1. 中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院2. 河南城建学院材料与化工学院

摘 要：针对建立的一维气流床温和气化模型,研究了其求解过程、对实验结果预测的准确性、对不同条件下气化结果的预测及对参数敏感性的分析。结果发现,92%预测值误差小于20%,75%预测值误差小于10%。模型预测不同条件下的气化结果,与前人的理论研究和实验/工业化实践吻合。预测结果显示,随停留时间延长,褐煤转化率、H₂和CO₂含量先快速增加后缓慢增加,CO先增加后减小,尤其在较高水蒸气浓度和温度下;在1%O₂气氛下,褐煤燃尽时间小于0.5 s,明显小于气化反应时间;大粒径褐煤气化煤气中CO+H₂含量较高,可能与不同粒径半焦的孔隙结构和反应性有关。氧化反应CO和CO₂分配系数α,单位反应体积内褐煤颗粒的初始含碳质量Γ及气固相有效接触（碰撞）面积Λ,3个参数的物理意义可以很好地解释参数变化时褐煤转化率和煤气组成的变化,褐煤转化率对参数Γ,Λ,α的的敏感性相同,CO+H₂含量对α的敏感性最强,Λ次之,Γ最弱。

关键词：温和气化;停留时间;煤气组成;转化率;粒径;敏感性分析;