Zur Bestimmung Reaktionskinetischer Parameter der Kohleoxydation

Abstract

The processes during the dry oxidation of coal by gaseous oxygen in the temperature range below 150‡C are discussed in terms of a connection between reaction- and transport kinetics.

A general model is proposed that includes the previously developed models which cover only discrete phases of the whole oxidation range. The model therefore is utilizable for the whole range of coal oxidation at low temperatures. It permits to approximate the oxygen-intake in dependence of oxidation time with oxidation temperature or grain size as parameter. The selectivity of the oxidation at different temperatures formally appears to be a result of the different activation energies of the coal oxidation reaction constants.

Zusammenfassung

Die Vorgänge bei der trockenen Oxydation von Kohle mit Sauerstoff im Temperaturbereich unter 150 ‡C werden unter dem Gesichtspunkt einer Koppelung von Reaktions- und Transportkinetik betrachtet. Es wird ein Modell der Kohleoxydation entwickelt, dieses stimmt mit den von anderen Autoren entwickelten, jedoch nur für jeweils beschränkte Phasen der Oxydation gültigen theoretischen Ansätzen überein. Das Modell ist somit für den gesamten Bereich der Kohleoxydation bei niedrigen Temperaturen anwendbar. Es gelingt damit, die Sauerstoffaufnahme in Abhängigkeit von Oxydationstemperatur und- dauer sowie als Funktion der Korngröße gut zu approximieren. Die Selektivität der Oxydation bei verschiedenen Temperaturen erweist sich formal als Folge der unterschiedlichen Aktivierungsenergien der Reaktionsgeschwindigkeitskonstanten der Kohleoxydation.

Résumé

On discute le mécanisme de l'oxydation sèche du charbon par l'oxygène gazeux aux températures inférieures à 150 ‡C du point de vue de la cinétique de réaction et de transport. On propose un modèle général qui englobe les modèles développés antérieurement qui se rapportaient uniquement à des phases discrètes du domaine de l'oxydation. Ce modèle peut donc s'appliquer dans tout le domaine de l'oxydation du charbon aux températures peu élevées. Il permet d'évaluer la consommation d'oxygène en fonction de la durée de l'oxydation suivant la température ou la dimension des grains. La sélectivité de l'oxydation à diverses températures semble résulter d'énergies d'activation différentes pour les constantes réactionnelles de l'oxydation du charbon.

РЕжУМЕ

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