李帅帅, 王学斌, 刘梓晗, 王 昭, 李 艳, 谭厚章

(西安交通大学 热流科学与工程教育部重点实验室，西安 710049)

O2/CO2气氛下碳烟氧化的反应动力学研究

李帅帅, 王学斌, 刘梓晗, 王 昭, 李 艳, 谭厚章

(西安交通大学 热流科学与工程教育部重点实验室，西安 710049)

利用热重分析对典型碳烟在O2/CO2气氛下氧化的动力学特性进行研究，对比了其与O2/N2气氛下的差异，并重点考虑了O2体积分数的影响，建立了富氧燃烧条件下碳烟氧化反应的表观活化能E和频率因子A与O2体积分数的定量关联机制.结果表明：与O2/N2气氛相比，O2/CO2气氛下碳烟氧化的起始和结束温度均较高，综合反应指数降低；O2/CO2气氛下，随着O2体积分数增大，碳烟氧化的TG-DTG曲线向低温区移动，起始和结束温度均降低，最大失重速率增加，综合反应指数显著提高；碳烟氧化反应的E与A之间总是存在显著的“动力学补偿效应”，当O2体积分数低于20%时，E和lnA均与O2体积分数呈正相关，而当O2体积分数高于20%时，E与A随O2体积分数的变化不显著.

碳烟； 富氧燃烧； 动力学； 活化能； O2体积分数

化石燃料的大量使用导致大气中CO2等温室气体含量增加，而在各种CO2减排手段中，富氧燃烧技术能使燃料在O2/CO2气氛下燃烧产生高浓度的CO2，同时还能协同减少其他污染物的排放，因而受到了广泛关注.与传统空气燃烧相比，富氧燃烧过程的燃烧气氛从O2/N2变为O2/CO2，烟气比热容、有关传热传质和煤焦反应动力学特性均有所差异[1].已有研究表明，煤粉颗粒在O2/CO2气氛下着火延迟，燃尽温度……