石 伟¹， 孙运兰^1,2*， 朱宝忠²， 陈 颖¹， 徐俊超¹， 张思懿²

1. 安徽工业大学能源与环境学院，安徽 马鞍山 2430022. 常州大学石油工程学院，江苏 常州 213164

收稿日期:2019-07-12修回日期:2019-08-22出版日期:2020-04-22发布日期:2020-04-20
通讯作者:孙运兰

基金资助:纳米铝粉在二氧化碳气氛中的点火燃烧机理研究

Effect of KF on the ignition and combustion characteristics of micron-sized aluminum powder in water vapor

Wei SHI¹, Yunlan SUN^1,2*, Baozhong ZHU², Ying CHEN¹, Junchao XU¹, Siyi ZHANG²

1. School of Energy and Environment, Anhui University of Technology, Ma?anshan, Anhui 243002, China2. School of Petroleum Engineering, Changzhou University, Changzhou, Jiangsu 213164, China

Received:2019-07-12Revised:2019-08-22Online:2020-04-22Published:2020-04-20
Contact:SUN Yun-lan

摘要/Abstract

摘要： 为改善微米铝粉在水蒸气中的着火特性和燃烧效率，采用自行设计的管式炉实验平台研究了KF对30 ?m铝粉在1000℃水蒸气中着火燃烧特性的影响。用高速摄影系统记录了样品着火燃烧过程，并通过X射线衍射、扫描电镜技术和化学分析方法分析了产物组分、形貌和燃烧效率。结果表明，加入KF可显著降低30 ?m铝粉的点火延迟时间，与加入5wt% (0.003 g) KF相比，加入15wt% (0.009 g) KF后，样品的点火延迟时间减少了47.58 s；微米铝粉在1000℃水蒸气中不能着火，加入KF后能着火，这是因为KF与水蒸气反应生成KOH，KOH与Al2O3反应会破坏铝粉的氧化壳，加快铝与水蒸气的反应，促进铝粉着火。随KF加入量提高，样品的燃烧效率显著上升，最高为82.24%，比未添加KF样品的燃烧效率提升了38.75%。提高KF加入量，可产生更多的KOH，对氧化壳的破坏效果更显著，进一步促进铝与水蒸气反应，提高铝粉燃烧效率。

引用本文

石伟 孙运兰 朱宝忠 陈颖 徐俊超 张思懿. KF对微米铝粉在水蒸气中着火燃烧特性的影响[J]. 过程工程学报, 2020, 20(4): 458-466.
Wei SHI Yunlan SUN Baozhong ZHU Ying CHEN Junchao XU Siyi ZHANG. Effect of KF on the ignition and combustion characteristics of micron-sized aluminum powder in water vapor[J]. Chin. J. Process Eng., 2020, 20(4): 458-466.

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参考文献

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