《表1 不同气化条件下的反应动力学模型》

  提示：宽带有限、当前游客访问压缩模式

本系列图表出处文件名：随高清版一同展现

《煤炭气化过程数学模型构建的研究进展》

1. 获取 高清版本忘记账户？点击这里登录

1. 下载图表忘记账户？点击这里登录

近年来，在煤炭气化反应中许多学者通过对各类动力学模型的比较研究，发现不同煤种、不同气化条件下的气化过程需要采用不同的气化动力学模型来描述，表1列出了近年来不同气化条件下的反应动力学模型。由以上分析可见，动力学模型的选择主要是由煤炭原料类型和试验条件所决定的。均相模型和缩核模型比较简单，且具有足够的精度，但无法解释反应速率最大值的现象。与此二者相比，RPM可以描述反应过程的最大反应速率，更好地模拟试验现象[22]，李伟伟等[23]基于Langmuir-Hinshelwood（L-H）方程的RPM更好地模拟了煤炭水蒸气催化气化反应过程。而均相模型和缩核模型综合所构成的混合模型，既考虑相关气化物理参数又能兼顾气化经验因素。帅超等[24]发现混合模型总体模拟效果最好，缩核模型和随机孔模型对低变质程度的煤炭水蒸气气化过程模拟效果不佳，但适用于模拟较高煤阶原料煤气化过程；通过比较发现反应速率常数k为敏感性因素，而混合模型中反应级数n和随机孔模型中孔结构参数Ψ为非敏感性因素。通过经验常数修正均相模型的碳转化率，就可以得到修正体积模型MVM。范冬梅等[25]研究了神木煤炭气化反应后期的动力学特性，发现这一阶段以化学反应控制为主，混合模型和修正体积模型对试验数据有很好的拟合效果，相关系数在0.99以上；在CO2气氛下，均相模型和缩核模型的拟合效果随气化温度变化没有明显规律，但在H2O气氛下，随气化温度升高，均相模型拟合效果变差，缩合模型拟合效果较好。阎琪轩等[26]发现无论H2是否存在都可以用相同的动力学模型来描述霍林河褐煤水蒸气气化反应过程，且体积模型比颗粒模型和随机孔模型能更好地反映气化反应行为。