摘要：以胜利褐煤为原料,在80 mm×3 000 mm下行气流床中进行了800℃/900℃气化实验,研究了炉内气固相流动特点、炉内反应分区、主要反应的动力学,进而建立了气化炉模型。结果发现,气相流动存在射流区、回流区、平流区,其中平流区占95%;实验条件下炉内依次发生热解、燃烧、气化反应;结合实验条件,利用缩合模型推导了H2O-O2协同作用影响下半焦氧化和气化反应的速率方程,发现它们分别受气膜扩散、化学反应控制,而且受协同作用影响,气化反应速率在添加氧气前后差异较大,故建模时采用推导的速率方程更切合实验条件和煤种特性;考虑H2,CO,CH4燃烧、半焦-CO2/H2气化,CO变换、CO-H2甲烷化反应,忽略速率较小的焦油燃烧、半焦-H2O甲烷化,CO2-H2甲烷化等反应;由于半焦微观结构的差异,不同温度和气氛下单位反应体积内气固相有效接触（碰撞）面积差异较大,建模时应分别考虑;通过以上研究建立了气化模型,模型预测值误差较小,92%预测值误差小于20%,75%预测值误差小于10%。

关键词：气流床 温和气化 流动特点 气膜扩散 反应速率 

单位：中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院