Ca/Fe添加剂对焦炭在H2O+CO2气氛中溶损反应的影响

作者：窦明辉; 韩嘉伟; 孙洋; 孙章^*; 梁英华

来源：工程科学学报, 2023, 45(11): 1859-1867.

DOI：10.13374/j.issn2095-9389.2022.09.05.001

• 焦炭
• Ca/Fe添加剂
• 溶损反应
• H2O+CO2混合气氛
• 催化
• 抑制因子

为了探究富氢高炉内Ca/Fe基高反应性焦炭的溶损反应特性，以CO2(N2)载带不同摩尔比例H2O蒸气(0～30%)进行焦炭溶损实验，通过分析尾气中CO和H2的含量，研究Ca/Fe添加剂对焦炭在H2O+CO2混合气氛下碳溶反应和水煤气反应的影响.研究表明，焦炭在H2O+CO2和H2O+N2两种气氛下的焦炭反应性随H2O蒸气载带率增加呈线性关系，焦炭在H2O+CO2气氛中溶损反应的拟合斜率k值明显小于在H2O+N2气氛中的k值，H2O+CO2混合气氛中H2O和CO2与焦炭反应存在竞争关系.而且基础焦炭(BC)反应性的实验与理论的差值明显小于Ca/Fe基焦炭(BC+Ca、BC+Fe)的差值，表明Ca/Fe添加剂影响了CO2和H2O与焦炭共同反应时的竞争关系.基于两种气氛下速率常数的差异提炼了两个抑制因子αCO2/H2O和αH2O/CO2,αCO2/H2O定量表征CO2对C+H2O反应的抑制程度，αCO2/H2O定量表征H2O对C+CO2反应的抑制程度，BC、BC+Fe、BC+Ca三种焦炭的而提高了中催化活性物质为铁酸钙和硅铝酸钙，Ca/Fe元素在焦炭中赋存形式的不同导致了Ca/Fe添加剂对焦炭溶损反应催化效果的差异性.

• 出版日期2023
• 单位华北理工大学