循环流化床燃烧数学模型

介绍了有关文献中循环流化床燃烧的数学模型。按照各模型所使用的流体动力学模型的差异，将它们分成了不同的类别。同时也简要介绍了几种目前应用于循环流化就数学模型的气固两相流数值模拟方法。在评述各模型的优缺点和分析目前所存在问题的基础上，初步提出了进一步发展的方向。     

煤炭气化气流床气化炉的数学模拟

简要介绍了煤炭气流床气化的原理，总结了到目前为止煤炭气化气流床气化炉数学模拟情况，包括简单平衡模型和动力学模型（一维或多维），给出了这些数学模型模拟的主要内容（对气化过程流化力学、热力学、化学反应和质量、能量及动量平衡考虑情况）和模型的主要结论，以及典型气流床气化炉的模拟煤气组成和煤炭转化率数值与实验值或实际操作值的比较情况，结果显示主要组分模拟误差较小。     

煤加氢气化的化学热力学模型预测

综合运用化学平衡和热力学平衡对于给定煤种的加氢气化反应建立了通用的热力学数学模型。用于预测气化炉出口的煤气成分、产量等。并利用该模型计算分析了煤加氢气化直接生成CH4的过程,主要分析了反应温度及压力对加氢气化反应的平衡常数和平衡转化率的影响。用化学动力学方法建立数学模型,通过计算获得主要气体产物与反应温度和压力之间的关系,以及气化过程中氢气系数对最终气体产物的影响。     

煤气化过程的模型和模拟与优化操作

介绍了煤气化过程的模型和煤气化过程采用机理模型的理由，固定床煤气化过程机理模型的建立以及模拟计算的结果，并探讨了固定床水煤气化炉和流化床水煤气炉制气过程优化操作参数的确定。开发的数学模型已用于制气炉的模拟计算，与实测数据比较符合，由气化过程的数学模拟气化过程不同条件下各种参数的变化规律，进而可得出气化过程的优化操作条件，其确定过程比试验法安全，省时，省料。     

浅谈循环流化床气化数学模型研究

对循环流化床气化进行数值模拟研究可为气化炉设计、制造、运行提供指导。本文从热力学平衡模型和动力学模型两个方面综述了循环流化床气化数学模型。结果表明热力学平衡模型与实际气化过程相差甚远;双流体模型假设过于理想化,偏离实际;颗粒轨道模型计算量非常大,耗时很长;多维模型发展还不完善,需引入大量的经验公式;小室模型是模拟循环流化床气化较理想的模型。     

基于CPFD方法的流化床生物质气化数值模拟

基于计算颗粒流体动力学（CPFD）建立了三维鼓泡流化床水蒸气-空气混合气化的数值模型,并进行了模型验证,结果表明模拟和实验具有良好的一致性。在该模型的基础上,研究了气化炉内气体分布以及温度分布;同时探究了生物质属性（颗粒粒径、含水率、种类）以及操作条件（气化温度、床料高度）对气化特性的影响。结果表明,生物质颗粒粒径对气化性能的影响存在一个最优值,平均粒径为0.6 mm是最佳的;较高的含水率会降低可燃气体产量,不利于气化反应的进行;四种生物质中,锯末气化的效率最高、可燃气体产量最大、气体热值最高,稻壳仅次于锯末但其碳转化率高于锯末;提高气化温度可以增加可燃气体的比例、提高气化效率;而初始床层高度的变化可以改变H₂/CO的比例。本实验为生物质水蒸气/空气气化提供了理论参考,有助于生物质原料的选取和处理,也有助于气化炉的放大和优化。     

射流携带床气化炉内宏观混合过程研究(Ⅲ)过程分析与模拟

对射流携带床气化过程进行了分析,提出了气化过程的机理模型;建立了射流携带床气化炉的数学模型,对工业操作条件下的渣油和水煤浆气化炉进行了模拟,预测了工艺条件对气化结果的影响。     

焦载热气化炉的数学模型研究

根据焦载热气化炉的工作特性,建立了相应的数学模型,仿真气化炉的气化过程过程,预测了气化反应产物,并与相应的实验值进行对比,验证了模型的合理性与可靠性。     

固定床纯氧连续气化炉的模拟

文章以过程模拟软件Aspen Plus为工具,建立了固定床纯氧连续气化的数学模型,模拟了固定床纯氧连续气化过程;并利用该模型研究了随蒸氧比与气化压力变化对气化指标的影响。结果表明同一原料煤,随蒸氧比增加煤气有效气含量降低,蒸汽分解率下降;随气化压力增加,煤气有效气含量降低,蒸汽分解率下降,但煤气中由甲烷化引起CH4含量增加。     

基于ASPEN PLUS的固定床纯氧连续气化炉的模拟

以过程模拟软件Aspen Plus为工具,建立了固定床纯氧连续气化的数学模型,模拟了固定床纯氧连续气化过程;并利用该模型研究了随蒸氧比与气化压力变化对气化指标的影响;结果表明:同一原料煤,随蒸氧比增加,煤气有效气含量降低,蒸汽分解率下降;随气化压力增加,煤气有效气含量降低,蒸汽分解率下降,但煤气中由甲烷化引起CH_4含量增加。     

气升式内环流反应器流场及传质特性数值模拟

采用双流体模型和气液二相流体动力学理论建立了气升式环流反应器流体流动的数学模型,在此模型的基础上利用溶质渗透理论和各向同性湍流理论建立了局部液相体积传质系数数学模型。采用计算流体软件F luent对气升式环流反应器内气液二相流动状况进行模拟,模拟结果较好地解释了气升式环流反应器内的流动行为及传质特性。模拟计算值与文献实验值的吻合说明了模型的可行性。     

鼓泡床反应器中液体循环的模拟

应用分离流概念对气液鼓泡床反应器中的两相流体动力学进行了理论分析,从而建立了一个基于机理的液体循环的数学模型。根据这个模型,对影响液体循环的诸因素及部分实例进行了模拟计算,其结果与实验结果吻合很好。     

用于渗透汽化过程的中空纤维膜器工艺流程设计模型

本文通过渗透汽化过程中物料，热量衡算，进行合理假设，建立工艺流程设计的数学模型，为中空纤维膜器在渗透气化过程应用提供设计依据，并以生产无水乙醇为例求解出数学模型。     

LPG气化问题的分析与讨论

对液化石油气气化器的气化过程进行了分析，合理的气化模型应是一种综合沸腾与加热蒸发的混合模型。降低气化器的气化压力可以减少残液量，加强换热，气化压力应控制在0．7MPa以下，计算气化能力合理的方法是采用由实验得到的总换热系数。     

Shell粉煤气化炉的分析与模拟

以Shell气化炉内的流体流动特征为基础，分析炉内的反应特征，建立气化炉的数学模型。对气化过程进行数字模拟，预测工艺条件对气化结果的影响。     

分系列预分解炉(SLC)的数学模型

本文介绍了一种用以描述分系列预分解炉(SLC)稳态行为的数学模型。该数学模型将预分解炉作为一种典型的携带式流动反应器。在反应器中气体和生料、煤粉同流运动。煤粉燃烧提供了强烈的吸热分解反应所需要的热量。尽管预分解炉的流体动力学特性相当复杂,但文中仍采用了一维柱形流模型。从模拟的观点来看,预分解炉被认为是由预热、煤的热解和燃烧三个不同区域组成,并假定分解反应是在后两个区域中进行。与以往的模型不同之处是本模型考虑到     

干煤粉气流床气化过程数学模型的建立及求解

基于物料平衡和热量平衡原理,针对干煤粉气流床气化过程建立数学模型,并采用Matlab软件求解。利用Matlab设计的求解程序灵活实用,支持其他编程语言环境下的二次开发,可对不同的煤种进行计算。计算结果表明,本模型可以比较准确地模拟干煤粉气流床气化炉的性能,为优化气化装置的操作、建立气流床气化装置性能分析系统奠定了基础。     

固定床加压气化数学模型研究

本文以气化过程传质、传热、化学反应动力学及热力学等理论为基础,建立了一维固定床加压气化的数学模型,利用现有煤转化数据,对国内两种加压气化炉进行了模拟计算。并探讨了煤种、粒度、汽氧比和燃烧反应产物CO/CO_2比对气化过程的影响。     

煤焦与H_2O和CO_2共气化反应动力学研究

在热重分析仪上研究了煤焦与H_2O和CO_2等温气化和非等温气化的反应特性,探讨了两类气化过程动力学模型的适用性以及等温共气化反应活性位点模型的特点,并从动力学补偿效应的角度讨论了非等温共气化过程的协同效应。结果表明,等温气化与非等温气化过程可分别用收缩核模型及均相模型进行描述,共气化活性位点模型表明,高温下共气化反应遵循竞争部分相同活性位机理,其活性位点分配权重趋向于反应速率慢的一方;非等温共气化反应产生的协同效应使指前因子明显增加。     

水煤浆管道输送模型

本文介绍了描述加压气化用水煤浆管道流动性能的数学模型－Ｍｅｔｚｎｅｒ－Ｒｅｅｄ通用计算法。在试验范围内（Ｒｅ＇＝１６．８￣１７６０），用该模型处理２８５个实验数据的平均相对误差为６．９６％，管道输送试验可评价各种水煤浆的管道流动性能并提供管道输送参数。