煤炭地下气化过程中块煤CO₂气化反应特性研究

赵娟^1,2，陈峰^1,2，刘洪涛^1,2,3，王媛媛^1,2，姚凯^1,2

1. 煤基低碳能源国家重点实验室2. 新奥气化采煤有限公司3. 华中科技大学煤燃烧国家重点实验室

摘 要：为了考察地下气化过程中还原带反应速率的变化规律,利用自主研制的固定床反应器,采用不同的气化剂考察了煤焦粒度、压力、流量对块煤气化的影响,通过气化过程中煤气成分的变化,计算出了不同条件下煤的碳转化率。研究结果表明:块煤在成焦过程中,小颗粒焦炭表面孔隙较大,从而使其更容易气化;当气化剂流量为5.6 L/min时,煤焦CO2气化反应最快,继续增大流量,气化速率反而会降低;在不同压力下,煤焦气化存在一个拐点,压力对气化剂浓度的增大和对产物向外扩散的影响存在一个平衡点,在0~0.3 MPa内气化速率随着压力的升高而增大,对于高压区(压力大于0.8MPa),压力的增大反而使气化速率下降。

关键词：煤炭地下气化;块煤;CO2气化反应;气化反应速率;