Исследование процессов термического окисления и зажигания твердых топлив
ОБОЗНАЧЕНИЯ …………………………………………………………………………………………….. 4
ВВЕДЕНИЕ ……………………………………………………………………………………………………… 6
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ СУЩЕСТВУЮЩИХ МЕТОДОВ ИССЛЕДОВАНИЯ
ОКИСЛЕНИЯ И ЗАЖИГАНИЯ ТВЕРДОГО ТОПЛИВА……………………………. 15
1.1. Методы исследования окисления и зажигания твердого топлива …… 16
1.1.1. Термический анализ …………………………………………………………………………… 17
1.1.2. Методы конвективного нагрева ………………………………………………………… 21
1.1.3. Методы кондуктивного нагрева………………………………………………………… 25
1.1.4. Методы лучистого нагрева ……………………………………………………………….. 25
1.1.5. Опытно-промышленные установки …………………………………………………… 29
1.2. Математические модели зажигания энергетического твердого
топлива ………………………………………………………………………………………………………. 30
1.2.1. Простые модели ……………………………………………………………………………….. 31
1.2.2. Сложные модели ………………………………………………………………………………. 32
ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОГО ИССЛЕДОВАНИЯ
ОКИСЛЕНИЯ И ЗАЖИГАНИЯ ТВЕРДЫХ ТОПЛИВ ……………………………….. 35
2.1 Характеристики исследуемых образцов твердых топлив ……………………. 35
2.1.1. Химический и технический состав ……………………………………………………. 35
2.1.2. Дисперсные характеристики ……………………………………………………………. 37
2.1.3. Морфологические свойства ………………………………………………………………. 41
2.2. Термический анализ …………………………………………………………………………….. 47
2.2.1.Методика приготовления образцов твердого топлива ………………………. 48
2.2.2. Установка термического анализа и масс-спектроскопии …………………. 48
2.2.3. Методика определения основных параметров окисления ………………….. 50
2.3. Лазерное зажигание ……………………………………………………………………………… 54
2.3.1. Методика приготовления образцов твердого топлива ……………………… 54
2.3.2. Экспериментальный стенд на основе СО2-лазера ……………………………… 54
2.3.3. Методика определения параметров зажигания ………………………………… 56
ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ПРОЦЕССОВ ОКИСЛЕНИЯ
И ЗАЖИГАНИЯ ТВЕРДЫХ ТОПЛИВ ………………………………………………………… 59
3.1. Термический анализ образцов твердого топлива …………………………… 59
3.1.1. Данные анализа в воздухе ………………………………………………………………….. 59
3.1.2 Данные анализа в аргоне ……………………………………………………………………. 65
3.1.3 Характерные температуры процесса окисления ……………………………….. 71
3.2 Лазерное зажигание образцов твердого топлива ………………………………. 77
3.2.1. Время задержки зажигания ………………………………………………………………. 77
3.2.2. Характерные температуры и стадии зажигания ……………………………… 80
ГЛАВА 4. РАСЧЕТ ЭНЕРГИИ АКТИВАЦИИ И ТЕПЛОВОГО ЭФФЕКТА
ПРОЦЕССОВ ОКИСЛЕНИЯ И ЗАЖИГАНИЯ ТВЕРДЫХ ТОПЛИВ ……….. 98
4.1 Расчет кинетических параметров окисления ………………………………………. 98
4.1.1.Влияние дисперсного состава твердого топлива на кинетическую
функцию ……………………………………………………………………………………………………. 98
4.1.2. Методики определения кинетических параметров окисления ………….. 102
4.1.3. Зависимость кинетических параметров процесса окисления от
скорости нагрева …………………………………………………………………………………….. 105
4.1.4. Зависимость кинетических параметров окисления от степени
конверсии…………………………………………………………………………………………………. 109
4.2. Расчет кинетических параметров зажигания твердых топлив ………. 115
4.2.1. Методика определения кинетических параметров зажигания твердых
топлив …………………………………………………………………………………………………….. 115
4.2.2. Результаты расчета энергии активации и теплового эффекта
реакции ……………………………………………………………………………………………………. 116
4.2.3. Математическая модель зажигания твердого топлива при лучистом
нагреве …………………………………………………………………………………………………….. 119
ЗАКЛЮЧЕНИЕ …………………………………………………………………………………………… 125
Список литературы……………………………………………………………………………………… 127
Приложение 1. Раскадровка процесса зажигания образцов твердого топлива
Приложение 2. Значения кинетических параметров процессов окисления твердо-
го топлива в зависимости от скорости нагрева
ОБОЗНАЧЕНИЯ
CPD – модель перколяции при деволтилизации;
DAEM – модель распределенной энергии активации;
FG-DVC – модель деполимеризации, испарения и структурирования функцио-
нальных групп;
БЭТ – метод определения удельной поверхности Брунауэра, Эмметома и Теллера;
ДСК – дифференциальная сканирующая калориметрия;
ДТА – дифференциальный термический анализ;
ДТГ – дифференциальная термогравиметрия;
ЛНР – логарифмически нормальное распределение;
нио – начало интенсивного окисления;
оо – окончание окисления;
ОГР – обобщенное гамма-распределение;
ТГ – термогравиметрический;
ТТВ – теория теплового взрыва;
ТЭС – тепловая электрическая станция;
ЭТТ – энергетическое твердое топливо;
ЯМР – ядерный магнитный резонанс;
– степень конверсии;
c – коэффициент теплоотдачи, Вт(м2 К);
– скорость нагрева, °С/мин;
Г – гамма-функция;
– теплоемкость, Вт/(м К);
p – среднеквадратичное отклонение, мкм2;
– плотность, кг/м3;
a – константа аппроксимации функций распределения частиц по размерам;
A – предэкспонент, 1/с;
b – константа аппроксимации функций распределения частиц по размерам;
B – безразмерный комплекс;
c – изобарная теплоемкость, Дж/(кг К);
d – диаметр частиц топлива;
E – энергия активации, Дж/моль;
f – кинетическая функция;
g – интегральный вид кинетической функции;
m – масса образца, масс. %;
M – аппроксимационная константа кинетической функции;
N – аппроксимационная константа кинетической функции;
P – аппроксимационная константа кинетической функции;
q – мощность теплового потока излучения, Вт/см2;
Q – тепловой эффект реакции, Дж/кг;
r – координата по радиусу образца, м;
R – константа Больцмана, Дж/(моль К);
S – площадь поверхности частиц твердого топлива, м2;
T – температура, К;
t – время, с;
tign – время задержки зажигания твердого топлива, с;
V – объем частиц твердого топлива, м2;
w – скорость убыли массы, масс.%/мин;
E
y – безразмерный комплекс;
RT
z – координата по высоте образца, м.
Ископаемые топлива (нефть, природный газ и уголь) используются для про-
изводства более 85 % энергии в мире [1]. При этом именно энергетика является
одной из основных причин антропогенного изменения климата. Поэтому вопросы
улучшения экологических параметров энергетических установок в настоящее
время являются одними из наиболее актуальных в научной литературе [2].
Уголь заслуженно считается самым грязным видом топлива среди ископае-
мых. При сжигании угля образуется на ~70 % больше диоксида углерода (в пере-
счете на т у.т.) [3], чем при сжигании природного газа, и на ~30 % больше, чем
при сжигании нефти. Выбросы оксидов азота и серы от предприятий энергетики,
использующих угольное топливо, в разы выше, чем от аналогичных тепловых
станций, использующих природный газ, а необходимость хранения и утилизации
шлака, занимающего миллионы гектар земли, является особенностью твердого
топлива, не присущей газу и нефти. Однако большая доля угля в мировом топ-
ливно-энергетическом балансе – более четверти производимой энергии – не поз-
воляет полностью исключить данное топливо из потребления. По некоторым про-
гнозам, уголь будет обеспечивать значительную часть энергопотребления как ми-
нимум до 2050 года. Это обуславливает значительный интерес к технологиям по-
вышения экологичности и экономичности использования энергетического твердо-
го топлива (ЭТТ – топлива, используемого в энергетике).
В настоящее время, предложено множество различных решений, от газифи-
кации и кислородного сжигания ЭТТ до оптимизации эксплуатационных пара-
метров при помощи высокоточного моделирования процессов горения. Эффек-
тивное применение практически всех предлагаемых технологий предполагает ис-
пользование кинетических параметров процессов окисления и горения твердого
топлива. Дополнительным стимулом является широкое внедрение возобновляе-
мых источников энергии, имеющих нулевые эксплуатационные затраты, что при-
водит к вытеснению тепловых электростанций в полупиковый режим работы.
Данный факт объясняет повышенный интерес к определению кинетических
параметров процесса окисления различных образцов твердого топлива в научной
литературе в последнее время [4-10]. Процесс горения ЭТТ включает в себя до 80
гетерогенных и газофазных реакций [11]. Значительная сложность моделирования
подобных систем, а также высокая волатильность свойств твердого топлива (в за-
висимости от марки, месторождения, партии и т.п.) привела к активному приме-
нению формальных кинетических параметров, представляющих собой усреднен-
ные характеристики описываемых процессов [12-14]. Простота применения дан-
ных характеристик определила их широкое распространение для проведения
практических расчетов. Главным недостатком данных методов можно считать не-
применимость формальных кинетических параметров в условиях, значительно
отличающихся от условий проведения эксперимента [15, 16]. Между тем, наибо-
лее распространенный метод определения кинетических параметров – термогра-
виметрический анализ – протекает в условиях, существенно отличающихся от
условий реальной эксплуатации как по скорости нагрева, так и по способу подво-
да тепла. И, если применимость подобных данных для описания полноты сгора-
ния топлива доказана [17], то использование полученных данных для расчета
процессов зажигания в реальных условиях требует большого числа измерений для
идентификации кинетических параметров каждой стадии (20 стадий и более [17]),
при этом наличие нескольких конкурирующих реакций не всегда позволяет опре-
делить параметры для всех протекающих процессов и приводит к усложнению
расчетной схемы. При этом использование некорректных данных может привести
к значительному отличию расчетных значений, определенных при использовании
различных методов – вплоть до 7 раз [18]. Дополнительным недостатком методов
конвективного нагрева является тот факт, что существенная часть теплоты в то-
почном пространстве передается за счет излучения (до 95 %) [19], которое при-
вносит свои особенности в процессы нагрева и зажигания.
Параметры зажигания и горения твердого топлива используются для опре-
деления основных характеристик энергетических установок, таких как необходи-
мая температура дутьевого воздуха [20], геометрические параметры горелочных
устройств [20-22] и т.п., а также для разработки принципиально новых устройств
[23, 24]. Данные характеристики и закономерности зажигания позволяют опреде-
лить критические тепловые потоки и границы устойчивости горения исследуемых
твердых топлив.
Исследование процесса зажигания твердого топлива с применением экспе-
риментальных установок лучистого нагрева позволит преодолеть указанные ранее
ограничения за счет достижения высоких скоростей нагрева (до 104 °С/с), близких
к реальным условиям сжигания топлива в паровых котлах и относительной про-
стоты регулирования скорости нагрева без ограничений по максимальной дости-
гаемой температуре, а также доступности средств регистрации параметров про-
цессов зажигания. Высокая стоимость подобного оборудования, а также снижение
интереса к твердому топливу в целом обуславливает малое количество подобных
исследований в литературе. Наиболее широкое применение подобные экспери-
ментальные установки получили в исследовании процессов инициирования
взрывчатых веществ и смесевых твердых топлив.
Цель работы: определение основных характеристик окисления и установле-
ние закономерностей зажигания твердых топлив Кузнецкого и Канско-Ачинского
месторождений в условиях различных скоростей нагрева.
Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:
1. Определить механизмы зажигания и горения твердых топлив, методики
расчета констант формальной кинетики на основе обзора научной литерату-
ры.
2. Определить дисперсные, морфологические, химические и технические ха-
рактеристики исследуемых образцов твердого топлива.
3. Провести термический анализ исследуемых образцов твердых топлив с ис-
пользованием совмещенного ТГ-ДТА анализатора Netzsch STA 449 F3 Jupi-
ter в условиях конвективного нагрева в диапазоне скоростей нагрева 5–30
°С/мин.
4. Разработать экспериментальный стенд, методику проведения исследования
процесса зажигания исследуемых твердых топлив в условиях лучистого
нагрева.
5. Изучить механизмы окисления и зажигания исследуемых твердых топлив с
выявлением характерных стадий и закономерностей процессов.
6. Определить константы формальной кинетики процессов окисления и зажи-
гания исследуемых твердых топлив в условиях конвективного и лучистого
нагрева.
Научная новизна работы. Разработана методика определения параметров
зажигания твердого топлива с использованием установки лучистого нагрева, вы-
сокоскоростной тепловизионной камеры и видеосъемки. Впервые предложена ме-
тодика оценки влияния дисперсного состава образцов твердого топлива на кине-
тическую функцию в условиях конвективного нагрева. Определены характери-
стики и рассчитаны константы формальной кинетики окисления и зажигания об-
разцов твердых топлив Кузнецкого и Канско-Ачинского месторождений при раз-
личных скоростях нагрева. Выявлены закономерности изменения энергии актива-
ции процессов окисления твердого топлива при изменении скорости нагрева об-
разцов. Сформулирована математическая модель зажигания образца твердого
топлива при нагреве лучистым потоком, учитывающая полученные эксперимен-
тальные данные.
Практическая значимость. Результаты исследования процессов окисления
и зажигания образцов твердых топлив в широком диапазоне скоростей нагрева,
в т.ч. характерных быстропротекающим процессам горения топлива в энергетиче-
ском оборудовании, а также рассчитанные значения констант формальной кине-
тики могут быть использованы при разработке нового и модернизированного
энергетического оборудования, решении математических задач при моделирова-
нии процессов зажигания и горения твердых топлив. Установленные зависимости
времени задержки зажигания от плотности теплового потока и характерные тем-
пературы начала и интенсивного окисления позволят определить критические
условия зажигания и границы устойчивости горения исследуемых твердых топ-
лив, что дает возможность развития направления лазерного розжига углей и под-
держания устойчивого горения в энергетических установках, а также создании
условий пожаро-, взрывобезопасности при добыче топлива в угольных шахтах.
Использование рассчитанных констант формальной кинетики позволит суще-
ственно упростить схему определения основных параметров зажигания в ходе
проектных работ и моделирования без значительного снижения точности. Выяв-
ленные зависимости значений кинетических параметров, полученные в результате
термического анализа и лазерного нагрева, могут быть использованы для уточне-
ния имеющихся значений кинетических констант и повышения точности расче-
тов.
Основные положения, результаты и выводы, выносимые на защиту:
1. Экспериментальная методика исследования процесса зажигания образцов
твердого топлива при лучистом нагреве.
2. Оригинальная методика учета влияния дисперсного состава образцов твер-
дого топлива на вид кинетической функции сжимающегося ядра в процессе
окисления при конвективном нагреве. Установлено, что модифицированная
модель приводит к увеличению значения коэффициента детерминации по
сравнению с оригинальной моделью сжимающегося ядра.
3. Закономерности зажигания исследуемых образцов твердых топлив в широ-
ком диапазоне скоростей нагрева. Показано, что с увеличением скорости
нагрева образцов твердого топлива вклад гетерогенных реакций окисления
углерода в кинетику процесса зажигания увеличивается. Повышение скоро-
сти нагрева от 0,1 до ~104 °С/с приводит к нелинейному увеличению харак-
терных температур зажигания угольного топлива (в 2–3 раза), а также к
уменьшению значений энергии активации.
4. Расчетные значения энергии активации при конвективном и лучистом
нагреве исследуемых образцов твердых топлив, которые имеют удовлетво-
рительную сходимость при использовании метода Коатс-Рэдферна и кине-
тической модели сжимающегося ядра при скорости нагрева 30 °С/мин.
Впервые установлено, что значения энергии активации при высокой скоро-
сти нагрева соответствуют значениям энергии активации, полученным при
использовании моделей распределенной активации в диапазоне степеней
конверсии 0,2–0,5 для метода Фридмана и 0,5–0,8 для метода Киссинджер-
Акахира-Санроуза.
Степень достоверности результатов проведенных исследований. Досто-
верность полученных результатов подтверждается удовлетворительной повторяе-
мостью экспериментальных данных при проведении параллельных опытов и под-
тверждается оценками систематических и случайных погрешностей результатов
измерения использованием общепринятых классических методов математической
обработки результатов эксперимента, а также использованием высокоточного
аналитического оборудования и обработанных на практике методик. Полученные
данные термического анализа согласуются с полученными в аналогичных услови-
ях результатами, представленными в научных публикациях.
Личный вклад автора состоит в постановке целей и задач диссертацион-
ной работы, разработке плана проведения экспериментального исследования,
проведении опытов и расчетов в совместной работе с научным руководителем,
разработке методик математической обработки результатов эксперимента, фор-
мулировке защищаемых положений и выводов.
Апробация работы.
Основные положения и результаты диссертационной работы докладывались
и обсуждались на следующих научных мероприятиях:
1. III Международный молодежный форум «Интеллектуальные энергосисте-
мы», г. Томск, НИ ТПУ, 28 сентября – 2 октября 2015 г.
2. IX Всероссийская конференция с международным участием «Горение топ-
лива: теория, эксперимент, приложения», г.Новосибирск, ИТ СО РАН, 16-18
ноября 2015 г.
3. Международная молодежная научная конференция «Тепломассоперенос в
системах обеспечения тепловых режимов энергонасыщенного технического
и технологического оборудования», г. Томск, НИ ТПУ, 19-21 апреля 2016 г.
4. 11th International Forum on Strategic Technology 2016 (IFOST 2016),
г.Новосибирск, 1-3 июня 2016 г.
5. XV Международная конференция по термическому анализу и калориметрии
в России (RТАС-2016), г.Санкт-Петербург, СПбПУ Петра Великого, 16 – 23
сентября 2016 г.
6. IV Международный молодежный форум «Интеллектуальные энергосисте-
мы», г.Томск, НИ ТПУ, 10-14 октября 2016 г.
7. VII Всероссийская научная конференция с международным участием «Теп-
лофизические основы энергетических технологий», г.Томск, НИ ТПУ, 26-28
октября 2016 г.
8. Международная молодежная научная конференция «Тепломассоперенос в
системах обеспечения тепловых режимов энергонасыщенного технического
и технологического оборудования», г.Томск, НИ ТПУ, 26-28 апреля 2017 г.
9. Всероссийская конференция «XXXIII Сибирский теплофизический семи-
нар», г.Новосибирск, ИТ СО РАН, 6-8 июня 2017 г.
10.9 Международный семинар по структуре пламени, г. Новосибирск, ИХКиГ
СО РАН, 10-14 июля, 2017 г.
11.Международная конференция «Современные проблемы теплофизики и
энергетики», г. Москва, МЭИ, 9-11 октября 2017 г.
Публикации. Основные положения, результаты и выводы диссертационного
исследования опубликованы в 17 печатных работах, в том числе 5 – в журналах из
списка, рекомендованного ВАК РФ для публикации основных научных результа-
тов диссертации на соискание ученой степени кандидата наук: «Химическая фи-
зика», «Химическая физика и мезоскопия», «Известия высших учебных заведе-
ний. Физика», «Russian Journal of Physical Chemistry B» и «Fuel» и 12 статей
опубликованы в периодических изданиях, индексируемых базами Scopus и Web of
Science (MATEC Web of Conferences, Journal of Physics: Conference Series, AIP
Conference Proceedings, Journal of Physics: Conference Series).
Структура и объем работы. Диссертационная работа состоит из введения,
четырех глав, заключения, списка литературы и двух приложений. Диссертация
изложена на 145 страницах машинописного текста, содержит 41 рисунок и 13
таблиц. Библиография включает 159 наименований.
Краткое содержание работы.
Во введении обоснована актуальность темы диссертационной работы,
сформулированы цель и задачи исследований, отражена практическая значимость
и научная новизна полученных результатов.
существующих методов экспериментального исследования характеристик зажи-
гания угля по способу подвода тепла. Представлено описание каждого метода,
условия проведения исследования и определяемые характеристики, а также до-
стоинства и недостатки каждого из приведенных методов. Приведены основные
способы описания кинетики процессов зажигания и конверсии угля. Обоснована
целесообразность применения установок зажигания твердых топлив с применени-
ем лучистого потока непрерывного действия.
Во второй главе приведены химические, дисперсные и морфологические
свойства исследуемых твердых топлив, описаны условия проведения эксперимен-
тального исследования, методики определения параметров окисления и зажигания
твердого топлива с применением термического анализа и установки лучистого
нагрева. Представлено описание методик определения характерных температур и
времен зажигания топлив.
В третьей главе приведены результаты экспериментального исследования
процессов окисления и зажигания образцов твердого топлива. Описан механизм и
выделены характерные стадии процесса зажигания образцов исследуемых твер-
дых топлив при конвективном и лучистом нагревах, а также определены темпера-
турные и временные диапазоны указанных стадий. Установлены закономерности
изменения основных параметров при увеличении скорости нагрева топлив. Опи-
саны взаимосвязи между характерными температурами процессов окисления и
зажигания при конвективном и лучистом нагревах.
В четвертой главе представлено описание методов расчета кинетических
параметров процесса окисления образцов, методика учета влияния дисперсного
состава твердого топлива, а также описание методов определения параметров
формальной кинетики при лазерном зажигании образца угольного топлива. Опи-
саны закономерности изменения параметров формальной кинетики процесса
окисления топлив в зависимости от скорости нагрева и степени конверсии, а так-
же их связь с параметрами формальной кинетики процесса зажигания топлива при
лучистом нагреве. Сформулирована математическая модель зажигания твердого
топлива при нагреве лучистым потоком тепла и проведено уточнение значений
кинетических параметров, учитывающая полученные экспериментальные данные
и адекватно описывающая реальные процессы.
В заключении подведены основные итоги диссертационного исследования,
а также сформулированы соответствующие выводы.
В заключение работы можно сформулировать основные выводы и отметить
следующие результаты работы:
1. В результате выполнения диссертационной работы разработан лабора-
торный экспериментальный стенд и методика определения параметров процессов
зажигания твердого топлива при воздействии лучистого потока. Определены вре-
мена задержки и температуры поверхности зажигания твердого топлива в момент
появления свечения. Представленный метод позволяет определять значения ха-
рактерных параметров зажигания при высоких скоростях нагрева от 103 до
2·104 °С/с, соответствующих реальным условиям эксплуатации энергетического
оборудования.
2.Установлено, что увеличение скорости нагрева твердого топлива в терми-
ческом анализе от 5 до 30 °С/мин приводит к увеличению характерных темпера-
тур начала и окончания интенсивного окисления образцов. Определены основные
стадии и характерные температуры процессов зажигания при нагреве образцов
твердого топлива лучистым потоком. Увеличение плотности потока излучения и
скорости нагрева образцов твердых топлив времена задержки зажигания tign и со-
ответствующие температуры изменяются в диапазонах 50–2000 мс и 440–1050 °С,
соответственно, при этом значения температур поверхности образца в момент за-
жигания практически не зависят от величины плотности теплового потока. Пока-
зано, что средние и максимальные температуры зажигания твердого топлива при
лазерном нагреве в ~2,0–3,0 раза выше характерных температур начала интенсив-
ного окисления.
3. Сформулирована методика учета влияния дисперсного состава образцов
твердого топлива на форму кинетической функции сжимающегося ядра и опреде-
лена форма модифицированной зависимости безразмерной скорости реакции от
конверсии, а также соответствующие значения аппроксимационных констант.
Сформулирована математическая модель зажигания образца твердого топлива
при нагреве лучистым потоком для уточнения параметров формальной кинетики,
учитывающая полученные экспериментальные данные.
4. Определены кинетические параметры процесса окисления исследуемых
твердых топлив с применением различных методов, учитывающих скорость
нагрева и степень конверсии. Наименьшие значения кинетических параметров ис-
следуемых образцов твердого топлива получены при использовании кинетиче-
ских функций Мампела и сжимающейся сферы, в то время как наибольшие зна-
чения были получены для диффузионной модели. С увеличением скорости нагре-
ва, значения энергии активации и предэкспонента снижались для всех образцов
твердого топлива (до 2–3 раз). Для моделей распределенной энергии активации,
определенные значения кинетических констант уменьшались со степенью кон-
версии от 70, 75 и 85 до 1, 2,5 и 9,5 кДж/моль для образцов антрацита, каменного
и бурого углей, соответственно, при использовании модели Фридмана. Аналогич-
ные тенденции наблюдались и при использовании моделей КАС и ФУО в диапа-
зоне 11–130 кДж/моль.
5. Определены значения констант формальной кинетики процесса зажига-
ния топлива при высокоскоростном нагреве потоком излучения. Полученные зна-
чения энергии активации составили 27,3, 13,2 и 14,2 кДж/моль для образцов ан-
трацита, каменного и бурого углей. Уточненные значения энергии активации
процессов зажигания, полученные с применением разработанной математической
модели, ниже на 3,0-3,5 кДж/моль. Данные значения энергии активации коррели-
руют с соответствующими значениями, полученными с использованием модели
сжимающейся сферы. Для моделей распределенной энергии активации корреля-
ция наблюдается в диапазоне степени конверсии 0,45-0,55 при использовании ме-
тода Фридмана и 0,80-0,90 при использовании метода КАС для образцов камен-
ного и бурого угля. Для образцов антрацита соответствующие диапазоны степе-
ней конверсии составили 0,20-0,25 и 0,50-0,55 для методов Фридмана и КАС, со-
ответственно.
Читать «Исследование процессов термического окисления и зажигания твердых топлив»
Помогаем с подготовкой сопроводительных документов
Хочешь уникальную работу?
Больше 3 000 экспертов уже готовы начать работу над твоим проектом!
5 (8 отзывов)
4.6 (522 отзыва)
4.8 (105 отзывов)
4.7 (96 отзывов)
4.7 (18 отзывов)
4.6 (92 отзыва)
4.4 (93 отзыва)
5 (49 отзывов)
4.8 (9 отзывов)
