片流炉粉煤热解反应数学模型

过去的某些片流炉粉煤热解反应模型,由于采用了等温反应的假定,并忽略了固体颗粒质量和直径在热解反应过程中的变化,因此不能正确地描述颗粒的温度一时间历程,使结果得到的反应速度常数偏低,对粗颗粒粉煤误差更严重。本文提出了将二维气体流动和传热计算与沿反应器中心线运动的单个颗粒的质量、动量和热量衡算相结合的片流炉粉煤热解反应器模型,并建立了模型的解法。根据此模型可以计算粉煤颗粒在热解反应过程中的温度一时间历程。在此基础上本文提出了通过二维优化,从变温条件下发生的煤粉热解反应数据,估算粉煤热解反应动力学参数的方法。通过初步的实验验证,和等温模型进行了一些定性的比较分析,说明本文提出的模型能比较准确地描述粉煤颗粒在片流炉中的实际热解过程。虽然本模型还有待进一步的实验验证,但对于用片流炉进行气固相快速反应动力学研究工作是有一定实际价值的。