报告题目：气固反应动力学的实验、理论与应用

报告人：李振山

报告人单位：清华大学能动系

报告时间：2018年6月21日 周四 15:00-17:00

报告地点：李兆基科技大楼B-518会议室

摘要：

气固反应在工业生产中应用广泛，如铁的氧化、碳的燃烧与气化、脱硫反应、金属氧化物的还原、化学链燃烧、制氢等。近年来，人们借助气固催化反应理论的发展，对气固反应以及多孔固体反应物结构特性之间的耦合加以考虑，使得气固反应得到了快速的发展。

气固反应包含如下几个中间步骤：①反应物气体从气相主体向固体颗粒表面扩散（外部传质）；②气体反应物通过颗粒内的孔隙向颗粒内部扩散（内扩散）；③气体反应物在固体表面吸附；④产物层扩散；⑤化学反应以及介尺度固体产物的生成。上述微观行为的综合作用结果则表现出宏观上的气固反应动力学行为。

本报告首先在对气固反应动力学的测量与分析方法进行比较的基础上，着重介绍所开发的流化床热重分析仪和微型煤粉低氮燃烧实验测量系统，用于获得接近于实际反应条件下的气固反应动力学数据；接着对气固反应中固体产物的形成与生长方面的研究结果进行介绍，在微观实验方面，提出采用表面光滑的单晶作为反应样品，直接观测到固体产物介尺度呈岛状结构，在微观理论方面，建立了描述固体产物尺度结构演化的速率方程方法；最后将气固反应理论和实验应用于实际过程，如化学链燃烧载氧体的制备与反应动力学、煤粉低氮燃烧、燃煤烟气SO3的脱除等工业实践。