双流化床钙基吸收剂吸收CO2能量平衡研究

基于双流化床物质与能量平衡建立并耦合计算碳化炉与煅烧炉的物质与能量平衡关系式,分析了双流化床能量平衡及碳化炉飞灰份额、钙碳摩尔比、分离器效率等可变参量对其能量平衡的影响.结果表明:碳化炉水冷壁吸热量在x3=0.99,x10=0.95、x3 =0.95,x10=0.99及x3 =0.99,x10=0.99三种工况下随钙碳...     

生物质高温气流床分级气化特性

为了满足生物质间接液化中对合成气组成的要求,特别是H2与CO体积比要达到1.0~2.0,采用生物质低温热解炉结合高温气流床的生物质分级气化系统,研究气流床分级气化方式对生物质气化合成气的影响.针对温度、一次气化时间等因素,研究合成气组分、H2与CO体积比、碳转化率、气化效率以及焦油质量浓度等方面的变化情况.结果表明,生物质分级气化和温度的升高均能够提高H2与CO体积比.生物质分级气化系统的最佳工况是一次气化时间为0.6s,当气化温度为1 100℃时,此时气化效果最好,气化效率达到75%,H2与CO体积比可达1.22,碳转化率达到96.3%.分级气化合成气中焦油质量浓度比传统气化明显减少,从5.46g/m3降低到了50mg/m3.     

生物质气流床气化特性及残炭特性的研究

为了考查反应温度及氧气和生物质质量比对生物质煤气组分、碳转化率、气化产物分布以及残炭特性的影响，利用一套小型生物质气流床气化系统进行了木屑的气化试验.结果显示，随着反应温度升高，H2的体积分数显著增加，而CO2的体积分数则明显减少，其中高温段(1 000～1 400 ℃)H2和CO合成气总体积分数达到了80％以上；CH4体积分数则随着反应温度的升高先增加后减少，到1 400 ℃时，可忽略不计；1 400 ℃时，液体产物的质量分数只占到总产物的8％～10％，说明高温气化焦油量很少；随着反应温度升高，碳转化率随之迅速升高，到1 400 ℃时达到95％，其中600～800 ℃是木屑碳转化率升高最快的阶段；木屑的煤气产率也随温度升高而增高，到1 400 ℃时，煤气产率最高达到91％     

铁元素对褐煤热解和气化特性影响的实验研究

以煤炭热解和气化为核心技术的多联产系统是我国煤炭清洁利用技术的发展方向之一.利用实验室台架进行植入铁元素后的褐煤的热解和气化,研究了铁元素对褐煤热解和气化的半焦产物的影响,分析了铁在褐煤热解和气化过程中的迁移和转化.结果表明:植入铁元素降低了酸洗煤样的热解失重率,可提高半焦产量,同时,还能提高褐煤半焦在水蒸汽气化过程中的反应活性.     

球床蓄热室阻力特性的实验研究

本文对陶瓷球蓄热室的阻力特性进行了实验研究,得出了球床蓄热室阻力特性与蓄热室的结 构参数和操作参数之间的关系,并用埃根方程形式整理实验数据,获得了球床蓄热室阻力损失 回归方程．     

玉米秸秆气化特性研究

基于AspenPlus模拟平台,对含水率分别为10%,20%和30%玉米秸秆气化过程进行模拟.计算了空燃比在1～2范围内变化时,气化过程的主要性能指标:合成气成分、合成气低位热值、碳转化率和气化效率.并把气化剂空气温度从25℃提高到250 ℃对玉米秸秆气化过程进行优化.结果表明:在空燃比小于1.6时,合成气低位热值和气...     

气化参数影响气流床煤气化的模型研究(Ⅰ)--模型建立及验证

为评价和优化气流床煤气化中的气化方案和气化参数,从化学动力学角度并结合化学平衡,依据气流床特性建立了气化动力学模型.该模型考虑了煤热解和气化所经历的各反应过程,如C-O2、C-H2O、C-CO2、C-H2等异相反应以及挥发分燃烧、水煤气平衡、甲烷蒸汽重整等均相反应.模型对三个工况的计算结果与实验实测数据吻合较好;同时对气流床煤气化整个气化过程(氧化、还原和平衡三阶段)的模拟合理、正确,表明所建模型可以用于预测气化参数对气流床煤气化的影响特性.     

生物质热解焦对模拟烟气中汞吸附特性的实验研究

以桑树枝、核桃壳、麦秆和稻秆4种生物质为原料,利用固定床热解实验台制备不同的生物质热解焦,采用比表面积与孔隙度分析仪测量了生物质热解焦的比表面积及其孔隙结构参数.利用固定床吸附实验装置,研究了生物质种类、热解温度、吸附温度及汞初始浓度等因素对模拟烟气中汞吸附性能的影响.结果表明:(1)在相同的热解和吸附条件下,核桃壳热解焦的吸附效果最好,其次是桑树枝热解焦和麦秆热解焦,稻秆热解焦的吸附效果最差;(2)在热解温度为400℃～800℃范围内,600℃热解温度下所得生物质热解焦的吸附效果最好,400℃热解焦吸附效果最差;(3)在吸附温度为60℃～120℃的实验范围内,随着吸附温度的升高,单位生物质热解焦汞吸附量明显降低;(4)在汞初始浓度13.5～38.1μg/m3范围内,随着汞初始浓度的增加,单位生物质热解焦汞吸附量有所减小.     

氧气体积分数对不同粒径烟煤低温氧化燃烧特性的影响研究

为研究氧气体积分数对不同粒径烟煤低温氧化、燃烧特性的影响,利用煤氧化动力学测试系统,对0.20～0.30 mm,>0.30～0.45 mm,>0.45～0.60 mm,>0.60～0.90 mm 4种粒径烟煤煤样在21%,18%,14%,5%氧气体积分数下进行程序升温实验,分析煤样CO与C₂H₄指标性气体产生量、产热速率和动力学参数的变化规律,并运用煤氧反应微观演化机理进行论证。结果表明：氧气体积分数为14%时,不同粒径煤样的交叉点温度相差较小,指标性气体释放量相差较大,且最大升温速率拟合曲线斜率减小较快(减小近50%);随着氧气体积分数增加,煤样最大产热速率和总放热量增大,初始放热温度降低;控制氧气体积分数在14%以下能有效预防氧化放热作用导致的煤自燃事故。     

Chemical looping combustion of coal in interconnected fluidized beds

Chemical looping combustion is the indirect combustion by use of oxygen carrier. It can be used for CO2 capture in power generating processes. In this paper, chemical looping combustion of coal in interconnected fluidized beds with inherent separation of CO2 is proposed. It consists of a high velocity fluidized bed as an air reactor in which oxygen carrier is oxidized, a cyclone, and a bubbling fluidized bed as a fuel reactor in which oxygen carrier is reduced by direct and indirect reactions with coal. The air reactor is connected to the fuel reactor through the cyclone. To raise the high carbon conversion efficiency and separate oxygen carrier particle from ash, coal slurry instead of coal particle is introduced into the bottom of the bubbling fluidized bed. Coal gasification and the reduction of oxygen carrier with the water gas take place simultaneously in the fuel reactor. The flue gas from the fuel reactor is CO2 and water. Almost pure CO2 could be obtained after the con- densation of water. The reduced oxygen carrier is then returned back to the air reactor, where it is oxidized with air. Thermodyanmics analysis indicates that NiO/Ni oxygen carrier is the optimal one for chemical looping combustion of coal. Simulation of the processes for chemical looping combustion of coal, including coal gasification and reduction of oxygen carrier, is carried out with Aspen Plus software. The effects of air reactor temperature, fuel reactor temperature, and ratio of water to coal on the composition of fuel gas, recirculation of oxygen carrier par- ticles, etc., are discussed. Some useful results are achieved. The suitable tem- perature of air reactor should be between 1050―1150℃and the optimal temperature of the fuel reactor be between 900―950℃.     

CaO催化煤焦CO_2气化反应研究

以分析纯CaO为催化剂,利用固定床实验研究了烟煤煤焦等温CO2催化气化反应特性,分析了添加方式和添加比例对煤焦催化气化影响。研究表明:机械混合添加CaO对煤焦气化影响不大;去离子水浸渍添加时,去离子水对煤焦气化特性影响与温度有关,温度越高,去离子水浸渍后煤焦气化特性与原煤煤焦之间差别越不明显;不同温度下煤焦催化气化CaO装载饱和度均为5%,且气化反应活性随温度的升高和催化剂添加比例的增加而增大。通过比对常用反应动力学机理函数相关系数大小确定煤焦催化气化反应符合n=2的三维扩散方程,并计算得到气化反应活化能、指前因子和反应速率常数等动力学参数。     

磁铁矿生物流化床操作参数的优化

设计一定尺寸和内构件的生物流化床,选择微细粒磁铁矿作为反应器的载体,采用生活污水进行验证,确定了最佳的水力停留时间、充气量、回流比等操作参数,为流化床的正常运作提供了依据。     

无烟煤熔融盐催化气化反应特性研究

根据煤催化气化原理及熔融盐特性,设计了一套小型熔融盐催化煤气化实验装置。针对无烟煤燃烧特性差的特点,在实验中研究了温度和二氧化碳流量对气化结果的影响,并对影响机理进行分析。     

流化床生物质气化动力学模型建立

在生物质气化建模中有两种模型研究方法,一种是热力学模型,一种是动力学模型。动力学模型以反应动力学为基础,能真实地反映气化炉内的气化过程,并且对最终生物质气化气成分的预测较为准确,从而能够保证找到一组最佳气化条件(气化温度、气化剂当量比等),使得生物质气化过程达到最优。本文借鉴煤气化动力学建模的启发,在综合考虑平衡模型和动力学模型优点之上,探讨了一种包括热分解、气化以及可能存在的二次反应三个过程在内的整体生物质气化动力学建模方法。     

解耦燃煤工艺气化室流动模拟

对抑制氮氧化物排放的解耦燃煤炉内气化室进行模拟计算，给出气化室流场、温度场、浓度场的定量描述，从而说明抑制氮氧化物无烟燃煤炉降低NO排放、消除烟黑排放的机理，分析了三个部位通风时气化室内的煤气成分、温度和停留时间对污染物形成的影响．     

固定床中煤与热载体颗粒混和热解规律的试验研究

本文对大同烟煤在热载体固定床（移动床）中的混和传热干馏规律进行了试验研究，获得一系列挥发份气体析出特性曲线和颗粒混和热解的总体传热系数．对煤粒径、热载体粒径及初始温度对混和传热干馏规律的影响进行了分析和讨论．本文所获得的试验结果可供热、电、气三联产成套装置中热载体固定床（移动床）干馏造气炉的工业设计参考使用．     

热解温度和恒温时间对锦界煤焦-CO_2气化活性的影响

在化学反应动力学控制实验条件下,利用自建固定床实验台研究了常压、不同气化温度下热解温度(650℃、800℃、900℃)、恒温时间(8 min、30 min、60 min)对锦界煤焦等温CO2气化反应活性的影响,并用不同模型求算动力学参数,实验结果表明:随着热解温度的提高和恒温时间的延长,锦界煤焦的气化活性逐渐降低,活化能逐渐增加。热解温度对锦界煤焦气化活性的影响比恒温时间的影响显著些。     

喷流床煤气化炉模型计算结果分析与优化

利用所建立的气化炉模型,对影响气化炉出口气体成分的入料参数进行了详细描述.基于模型分析了水煤比、氧煤比、气化温度、气化压力、煤粉粒度大小以及初始颗粒喷入速度等主要参数对最终出口气体成分的影响.分析结果表明:氧煤比对碳转化率的影响要大于水煤比的影响;而水煤比对最终煤气成分组成影响更大.为获得97%以上的碳转化率,氧煤比应...