李方舟，李文英，冯杰

（太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室，山西省煤科学与技术省部共建国家重点实验室培育基地，山西 太原 030024）



固体热载体法褐煤热解过程中的传质传热特性

李方舟，李文英，冯杰

（太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室，山西省煤科学与技术省部共建国家重点实验室培育基地，山西 太原 030024）

2015-05-12收到初稿，2015-11-06收到修改稿。

联系人：李文英。第一作者：李方舟（1990—），男，博士研究生。

Foundation item: supported by the National Natural Science Foundation of China (51276120，U1361202)，the Higher Specialized Research Fund for the Doctoral Program (20121402110016) and the National High Technology Research and Development Program of China(2011AA05A202).

摘要：为揭示在固定床反应器中固体热载体法快速热解褐煤工艺过程中的热、质传递机理，建立了固体热载体法褐煤热解过程中的传质传热模型。模型包括球型颗粒的一维非稳态导热方程和基于分布活化能模型的动力学模块，分别采用有限容积法与Matlab软件中遗传算法工具箱对二者进行数值计算。通过呼伦贝尔褐煤热重实验数据与温度测定实验数据分别验证了预测的动力学参数及颗粒传热模型结果。研究发现，热、质变化在固体热载体法褐煤热解工艺中呈现复杂的耦合特性。此外，考察了在不同初始温度、热载体进料比与煤颗粒半径条件下，褐煤在热解过程中颗粒内部温度场在径向上随时间的变化规律，并分析了产物释放速率与温度场的关联性，结果表明热历程改变是工艺条件对热解产物分布造成影响的根本原因。

关键词：固体热载体；褐煤热解；传热；传质；数值模拟

引　言

固体热载体法褐煤热解技术是指在热解条件下，将褐煤与具有载热功能的固体载体混合加热，得到焦油、煤气和半焦的技术，属于褐煤热解提质加工工艺。……