加压条件下煤热解反应动力学的试验研究

运用热分析仪器研究固体热分解特性和反应动力是目前较为流行的方法。     

低温等离子体转化NO的反应动力学研究

针对含有和不含有O2的两种模拟柴油机尾气(NO+N2和NO+N2+O2)在介质阻挡放电反应器中脱除NO的机理进行了分析,建立了利用低温等离子体去除和转化NO的反应动力学模型,并对处理NO的化学过程进行了反应动力学模拟,将模拟结果与自行设计的介质阻挡放电低温等离子体试验装置的试验数据[1]进行对比,验证了该动力学模型的合理性和正确性,并利用该机理模型,对反应体系中其余主要反应物种的浓度进行了模拟研究,得到了这些物种的浓度随停留时间的变化曲线.     

V2O5-WO3/TiO2催化剂的制备及其动力学分析

采用浸渍法制备了V2O5-WO3/TiO2催化剂,考察了各运行工况对催化剂脱硝活性的影响,在实验的基础上,建立了经验性催化反应动力学方程。结果表明：当催化剂粒径小于40目、空速小于30000h-1时,可以消除SCR脱硝反应的内外扩散的影响。V2O5-WO3/TiO2催化剂的催化还原反应是一级催化反应,反应活化能为能为24232 J/mol,在消除内外扩散影响和NH3/NO比大于1的情况下,NO的反应级数为1.0493,O2的反应级数为1.1366,从而可以得到V2O5-WO3/TiO2催化剂催化反应速率方程式。     

煤粉燃烧反应动力学参数的试验研究

采用热天平,在２０℃／ｍｉｎ的升温速度下,对１２种煤的燃烧反应动力参数进行了试验研究,得到表面反应违率系数ＩｎＫｓ与１／Ｔ间的关系曲线呈三段线性分布,其分界点温度与由燃烧特性曲线所得到的着火温度及最大燃烧速率对应的温度相一致。此外,通过计算得到了活化能与Ｅ与煤的组成成分间的变化规律及Ｅ和频率因子Ｋ两者的关系曲线。图１０表１参３     

基于模拟试验方法预测气门导管耐磨性的研究

为减少某汽油机气门导管的磨损量,利用模拟试验方法对比新选用导管材料和原导管材料的耐磨性。模拟试验结果表明,新选用导管材料的磨损量小于原导管材料。使用两种不同导管材料进行整机耐久试验验证,试验结果表明,新选用导管材料的磨损量远小于原导管材料的磨损量,证明用模拟试验方法预测气门导管耐磨性是可靠的。     

流域水沙水动力学模拟方法研究

分析了流域模拟中常用的水文学方法,基于单一河段和复杂河网水沙数学模型研究成果,研究了漉域中水利枢纽上下游的水动力学衔接条件,并采用概化的算例对枢纽上下游进行了水动力学模拟.结果表明,本文方法可用于对各种类型的流域(含枢纽工程、水库、湖泊等)进行水沙数值计算,同时也可宏现控制流域规划工作且检验流域规划方案.     

配气机构动力学仿真与试验研究

通过理论计算和试验进行了柴油机配气机构动力学特性研究。基于多体系统动力学理论,对配气系统动态特性进行了仿真计算,同时构建了配气机构动态测试系统,进行了参数同步测量试验。结果表明,仿真模拟与试验测量的气门运动曲线变化规律基本吻合,测试结果与模拟计算结果具有一致性,确认了模拟计算的有效性。     

生物质成型燃料的热重分析及动力学研究

对三种生物质成型燃料在不同气氛下和不同升温速率下进行热重实验,研究反应条件对生物质成型燃料失重特性的影响规律,并对其空气气氛下的动力学特性进行了分析。研究结果表明,生物质在空气气氛下的挥发分析出速率比N₂气氛下高,随着温度升高,N2气氛下主要是纤维素、半纤维素以及木质素的分解,而空气气氛下还伴随有其分解产物的燃烧。生物质中挥发分含量较高时,反应活性也比较高。实验温度由室温升至800℃时,在升温速率为10℃/min ~ 25℃/min范围内,随着升温速率的升高,松木热重曲线先向低温区移动再向温度较高的一侧移动,最大失重速率对应的温度也表现出相同规律,当升温速率为20℃/min时最大失重速率对应的温度最低,升温速率为25℃/min时失重峰值最大。动力学特性分析表明,采用2组分动力学模型可以较好地表征生物质在空气中的失重特性,计算结果与实验结果吻合度较高。     

基于电导率深度变化曲线的地层渗透系数变化趋势模拟方法

渗透系数(K)是影响地下水流运动和溶质运移的重要水文地质参数之一。为研究地层垂向渗透系数(K_v)连续变化情况,引入滤波处理电导率实测曲线法,建立了滤波后电导率(E′C)与K_v的回归模型。结果表明,K_v与E′C的深度变化曲线具有较好的相似性,利用所提出的估算方法可以对地层渗透系数进行合理的估计,掌握地层渗透系数沿深度连续变化的情况,区分地层渗透系数高低,具有较强的应用前景。     

微型鼓泡床中石灰石溶解特性的实验研究

实验用钢瓶气体模拟实际烟气,研究了在微型鼓泡床中反应的pH值、温度及浆液中微量的氟离子和氯离子对石灰石溶解速度的影响。根据质量作用定律和阿仑尼乌斯方程提出了石灰石溶解速度的数学公式,式中各项参数物理意义明确,可统一描述各工况下石灰石溶解速度。同时测出了该实验使用的石灰石溶解速度的各参数,并得出了浆液中微量的氟离子和氯离子均不利于石灰石的溶解。利用本文提出的模型可以比较不同石灰石的活性,从而针对不同品种的石灰石设计合适的浆池大小,这对于研究湿法烟气脱硫具有重要意义。     

湿法烟气脱硫石灰石的活性

为确定湿法烟气脱硫石灰石的活性,根据膜理论,建立了石灰石溶解模型．并通过定pH值滴定法考察了pH值、温度、粒径分布、石膏、飞灰、Al^3＋、F^-等因素对石灰石溶解过程的影响,试验数据同模型计算结果吻合较好．较低的pH值、较高的反应温度和较小的石灰石粒径有利于石灰石的溶解;石膏、飞灰、Al^3＋和F^-对石灰石的溶解有轻微的抑制作用;Al^3＋与F^-形成的络合物则会严重抑制石灰石的溶解．     

湿法烟气脱硫系统中石灰石活性的评价

为确定湿法烟气脱硫系统中广泛应用的脱硫剂石灰石的活性,选取表观溶解速率常数k作为活性评价指标,在一定的反应温度、搅拌速率和粒径分布条件下,在釜式反应器中采用定pH值滴定法对4种应用于湿法烟气脱硫系统的石灰石活性进行了评价。结果表明,表观溶解速率常数k与石灰石的种类有关,与石灰石中的碳酸钙含量关系不大,可能与石灰石中所含的方解石晶体的结晶程度有关。方解石的晶粒越细,石灰石结构越疏松,活性越好。     

基于石灰石的CO2吸收循环特性多参数线性回归分析

基于热重分析法（TGA）测试2种钙基吸收剂的CO2循环特性，引入多参数线性回归统计分析方法，确定了反应参数（循环次数、碳酸化反应时间、煅烧温度及煅烧气氛）与循环反应速率和转化率之间的关系，引入评价函数F推导了各参数对吸收剂循环吸收特性的影响程度．结果表明：通过对不同反应机理阶段分别建立回归方程，准确描述了不同参数条件下钙基吸收剂的CO2吸收循环过程；在化学反应控制阶段，反应时间对吸收效率的影响最为显著，而进入扩散反应控制阶段后循环反应次数成为决定因素．     

一维炉内SO2的生成与喷钙脱硫规律的研究

以高含硫的铜川煤为实验对象，在一维炉燃烧实验台上进行了燃煤SO2排放与喷钙脱硫的实验研究。实验结果表明，煤的燃烧过程中在不同机理的作用下发生了两次SO2与SO3的相互转化，表现为SO2的浓度降低后又上升；而在喷钙脱硫过程中SO2浓度单调递增；石灰石对SO2析出的抑制率与未喷钙的SO2浓度呈明显的正相关关系。图3表2参3     

煤的超临界水热氧化反应动力学及系统热能的研究

在连续式反应器上研究了煤的超临界水氧化反应,考察了反应时间、压力、温度和过氧量对试验效果的影响,并应用热量平衡规律对反应过程产生的热能进行了分析.结果表明:反应温度、停留时间和过氧量是影响超临界水氧化反应的重要因素,氧化反应的程度随着温度的升高及时间和过氧量的增加而加剧;氧化反应对水煤浆浓度的反应级数为1.79,对氧的反应级数为0.28,反应活化能和频率因子分别为(112.3±5.6)×103kJ·mol-1和(4.12士0.35)×102,所建立的反应动力学模型与试验结果的偏差在±9%之内;在试验条件下,系统的热效率可达80%以上;在反应的初始阶段(30～75 s),不完全燃烧热损是系统的主要热损;在反应终了的阶段(75～120 s),"排烟"热损是系统的主要热损.     

基于神经网络的NNGPC在电站石灰石/石膏脱硫系统pH值控制中的应用

SO2的脱硫率是电站湿式石灰石/石膏脱硫系统脱硫效率的关键。为保证较高的脱硫效率,吸收塔内浆液pH的控制是其中最重要的控制参数之一。采用递推遗忘因子最小二乘法(REFLS),用于神经网络在线学习,并结合广义预测控制(GPC)方法应用到吸收塔浆液pH值控制中。仿真结果表明,采用基于神经网络的非线性系统广义预测控制(NNGPC),系统的输出能很好地跟踪设定值,可以满足系统实时控制要求,在工程实践上具有较强的实用性。     

湿法烟气脱硫的石灰石消溶特性研究

间歇式酸消溶石灰石实验系统研究了不同种类的石灰石在稀盐酸溶液中的静态消溶规律。实验通过自动滴定仪控制盐酸溶液的补给量来维持pH值的恒定,在pH值4.0～6.1和温度在40～60℃的范围内实测了几种石灰石不同颗粒分布(PSD)和石灰石的消溶过程,得出降低反应的pH值和提高反应的温度均可以加快石灰石消溶,而在相同温度和pH值条件下,品种不同的石灰石其粒度分布对消溶进程具有重要影响的结论。在探究无机盐CaCl2浓度影响时,得出Cl-浓度升高将导致石灰石消溶速度下降的论点。最终得到石灰石消溶率与时间的拟合公式。根据实验结果和相关理论提出石灰石消溶的数学模型,为工程实际应用提供科学参考。     

碱金属对汞均相氧化影响的化学动力学耦合流体动力学数值模拟

针对生物质中氯、碱金属含量高的特点,在生物质与煤混燃的情况下,建立Hg/C/H/O/N/S/Cl/K/Na模型,结合化学动力学计算及敏感性分析,并运用Chemkin 4.1和Fluent 6.3软件实现化学动力学与流体动力学耦合,来模拟不同Cl2体积分数下汞的均相氧化,并探讨了生物质中的碱金属对汞均相氧化的影响.结果表明:Hg的氧化活性受到温度的限制,Hg的氧化主要发生在800K左右的温度区域,此时Hg的氯化活性是最强的,但此时K的氯化活性最弱,促进了HgCl2的生成;在有碱金属存在的情况下,碱金属与Cl2的反应对Hg氧化有抑制作用,但碱金属与SO2的反应对Hg氧化有促进作用.     

大功率柴油机燃油喷射系统的模拟计算与试验研究

柴油机燃油喷射系统是决定柴油机性能好坏的关键因素,在柴油机开发过程中通过专用的模拟计算软件对燃油系统进行计算分析,可以大大加快开发过程,减少开发费用。论述了在一台大功率机车柴油机的燃油系统开发过程中,利用AVL的HYDSIM软件对燃油系统进行模拟计算,并通过试验验证了其正确性。