1、我國(guó)“富煤、貧油、少氣”的能源結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，決定了我國(guó)的能源生產(chǎn)結(jié)構(gòu)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)必然長(zhǎng)期以煤為主。電石被譽(yù)為“有機(jī)化工之母”，是重要的傳統(tǒng)煤化工產(chǎn)品之一。雖然我國(guó)在上世紀(jì)五十年代就已有電石工業(yè)，但長(zhǎng)期使用電熱法制造電石，使得能源利用率低。為此，北京化工大學(xué)從2007年開始研究氧熱法制電石的生產(chǎn)工藝，并提出了復(fù)合床反應(yīng)器。本文主要研究復(fù)合床反應(yīng)器的熱解區(qū)內(nèi)的復(fù)合顆粒熱解行為。
　　本文主要從三個(gè)尺度研究固體的熱解行為。第一個(gè)尺度是反應(yīng)動(dòng)力

2、學(xué)的尺度。在這個(gè)尺度下，本文首先利用Stieltjes級(jí)數(shù)的Padé近似給出了溫度積分和m為整數(shù)的廣義溫度積分近似式統(tǒng)一的獲得方法和具體表達(dá)式，并通過誤差分析將m的取值范圍擴(kuò)展到實(shí)數(shù)范圍。與文獻(xiàn)中報(bào)道的表達(dá)式相比，本文的表達(dá)式提高了溫度積分表達(dá)式的擴(kuò)展性，并且提高了廣義溫度積分的計(jì)算精度。其次，通過將分布活化能模型轉(zhuǎn)化為Fermi積分，本文給出了在線性升溫，拋物升溫和指數(shù)升溫這三種不同的升溫條件下分布活化能模型的模型參數(shù)反演的統(tǒng)一方法。

3、相比于傳統(tǒng)的方法，本文的方法可用較少的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)獲得精度更高的連續(xù)的反演結(jié)果，更有利于后續(xù)的熱解行為的預(yù)測(cè)。
　　以第一個(gè)尺度為子模型，本文研究了第二個(gè)尺度，即顆粒尺度。在這個(gè)尺度下，本文建立和驗(yàn)證了球形顆粒的一維非定態(tài)熱解模型，確定了復(fù)合顆粒是以氫氧化鈣為鈣源的擬均相結(jié)構(gòu);在熱源對(duì)熱解過程的影響方面，氫氧化鈣的熱解吸熱作用大于煙煤的熱解吸熱作用大于揮發(fā)分蒸發(fā)吸熱作用，且揮發(fā)分蒸發(fā)吸熱作用可以忽略;在熱解過程控制步方面，內(nèi)熱阻對(duì)于熱

4、解過程的影響大于外熱阻，外熱阻對(duì)于熱解過程的影響大于反應(yīng)動(dòng)力學(xué)。
　　以第二個(gè)尺度為子模型，本文考察了復(fù)合顆粒在第三個(gè)尺度，即床層尺度中的熱解行為。在此尺度下，本文建立了氣固逆流接觸的一維定態(tài)移動(dòng)床的熱解模型，估算了在年產(chǎn)1萬噸電石的熱解任務(wù)下的氣相能量流率不低于3MJ·s-1，闡明了固相完全熱解時(shí)所需要能量流率和氣相為熱解提供的能量流率，決定了熱解區(qū)的臨界高度。并考察了氣相能量流率對(duì)熱解區(qū)臨界高度的影響，即:增加氣相的能量流率雖