油頁巖熱解及燃燒反應的化學動力學研究.pdf

1、油頁巖是一種重要的化石能源，其儲量巨大，是石油和天然氣的重要替代能源。合理地開發(fā)利用油頁巖，對彌補能源資源不足，緩解國家石油短缺具有極為特殊的戰(zhàn)略意義。對油頁巖熱解及燃燒的動力學進行研究是保證油頁巖優(yōu)化轉(zhuǎn)化的前提，也是油頁巖綜合開發(fā)利用工作的基礎。 本文從油頁巖能源利用的角度出發(fā)，對油頁巖的熱解及燃燒動力學特性進行了全面深入的理論分析與試驗研究。利用熱重分析法(TGA)對樺甸和茂名五個不同礦區(qū)的油頁巖熱解動力學特性進行了研究，采

2、用等轉(zhuǎn)化率法求取了油頁巖熱解反應的表觀活化能，并在此基礎上對油頁巖熱解的反應機理進行了求取，得到了油頁巖熱解的動力學三因子，結果發(fā)現(xiàn)油頁巖在熱解過程中活化能不是一個定值，熱解的機理復雜，主要以成核機制所控制；本文在熱重分析儀上進行了油頁巖燃燒試驗，采用單掃描速率法和等轉(zhuǎn)化率法得到了油頁巖燃燒反應的表觀活化能。兩種方法的求解結果均表明油頁巖燃燒過程分兩個階段，燃燒前期活化能低于燃燒后期。等轉(zhuǎn)化率法分析認為油頁巖燃燒是一個復雜的多步反應過程