煤氣化過程中單顆粒吸收劑脫硫反應(yīng)模型概述
作者/來源:秦宏1 劉文龍2, 孫佰仲1, 柏靜儒1, 劉洪鵬1, 賈春霞1( 1.東北電力大學 能源與機械工程學院, 2.中電投元寶山發(fā)電有限公司) 日期: 2009-11-23 點擊率:2070
摘 要 : 對煤氣化過程中吸收劑脫硫反應(yīng)的氣固反應(yīng)模型進行了概述。氣固反應(yīng)模型大致可分為未反應(yīng)縮核模型, 晶粒模型、 孔模型及逾滲模型等幾種基本型式。未反應(yīng)縮核模型結(jié)構(gòu)比較簡單 , 可以作為其它模型的基礎(chǔ)和組成部分, 晶粒模型應(yīng)用較為廣泛且已經(jīng)得到了充分的發(fā)展和改進, 孔模型側(cè)重于顆粒內(nèi)部孔隙特性對反應(yīng)影響的分析, 逾滲模型則基于孔模型將逾滲理論引入來描述脫硫反應(yīng)過程。
關(guān) 鍵 詞: 煤氣化; 吸收劑; 脫硫; 模型
燃煤中的硫在氣化過程中往往釋放以 H 2 s為主的污染物釋放到煤氣中, 對設(shè)備造成一定的腐蝕, 且污染環(huán)境, 因此需要脫除。為了減少煤氣的物理顯熱損失, 必須采用高溫干法脫硫。高溫干法脫硫性能的優(yōu)劣與否, 取決于固硫劑的脫除反應(yīng)特性。目前通常采用的固硫劑按不同金屬氧化物劃分, 主要有鋅系、 錳系、 鐵系、 銅系和鈣系五大類別。
固硫劑的脫硫反應(yīng)屬于非均相非催化氣固反應(yīng), 關(guān)于氣固反應(yīng)的研究已經(jīng)有大量的數(shù)學模型來描述?傮w來說, 氣固反應(yīng)模型大致可分為未反應(yīng)縮核模型, 晶粒模型、 孔模型及逾滲模型等幾種基本類型。
1 未反應(yīng)縮核模型
未反應(yīng)縮核模型( u n r e a c t e d s h r i n k i n g c o r e Mo d e 1 ) 假定開始反應(yīng)時固體反應(yīng)物是致密的, 反應(yīng)只發(fā)生在兩相之間的交界面, 氣體經(jīng)過氣膜經(jīng)由反應(yīng)產(chǎn)物形成的產(chǎn)物層擴散到達未反應(yīng)核表面而與脫硫劑進行反應(yīng)。最早的縮核模型是 L e v e n s p i e l、 Y a g i 和 K u n i i &n....