CaO对恒温下淮东煤焦CO_2气化特性的影响

以CaO为催化剂,在热重分析仪上进行了恒温煤焦CO2催化气化试验,分析了煤焦的催化气化特性。研究表明:CaO的催化效果和CaO的添加方式有关,机械混合法添加CaO后催化效果不明显,浸渍法添加CaO后煤焦的气化反应性明显提高;随着CaO添加量的增大,煤焦气化反应性先升高后降低,CaO的添加饱和度为5%;较高的气化温度会削弱CaO的催化效果;先添加CaO后制焦所得煤焦的气化反应性要高于先制焦后添加CaO的煤焦。     

低当量比下生物质气化的数值模拟

为了研究两级气化技术,针对鼓泡流化床建立生物质气化的三维模型,气相采用k-ε湍流模型,固相采用颗粒动力学理论,并加入化学反应子模型,研究了低当量比下生物质产气组分随当量比、富氧浓度和流化速度的变化规律,分析了产气组分中的焦油含量。结果表明:当量比增大时,CO和H_2的浓度先增大后减小,CO_2的浓度逐渐减小;随着富氧浓度的升高,CO和CO_2的浓度迅速增大,H_2的浓度略有下降;随着流化速度的增大,CO的浓度增大,CO_2的浓度减小,H_2的浓度略有增加;出口产气组分中的焦油含量相对较高,需要在下一步工艺中进行深度裂解。     

煤焦特性及其对灰形成的影响

以六盘水烟煤为对象,研究了煤焦特性及其对灰形成的影响。结果表明:煤粉越细,热解过程中膨胀程度越高,形成的煤胞型焦越多,燃烧中内在矿物质的聚结对灰的形成影响越小,成灰的粒径越小;而膨胀程度越低时,内在矿物质的聚结对灰的形成影响越大,成灰的粒径变大。     

富氧气氛下生物质/煤恒温混燃NO释放特性

To clear the NO release law under the interaction of oxygen-enriched combustion and biomass/coal co-combustion, this paper studied the NO release characteristics during biomass/coal co-combustion process in oxygen-enriched atmosphere, and discussed the influence law of atmosphere, temperature, biomass blending ratio, coal type and biomass type on NO release characteristics, with using homemade iso-thermal TGA and pollutants synchronous measurement system. The results show that two peaks and conversion of NO in oxygen-enriched atmosphere are less than that in air atmosphere when Yangquan coal blending 20% corn cob at 21% oxygen concentration. As oxygen concentration increasing, the NO release rate curve is changed from two peaks to one peak, and the NO conversion of samples increases. As the biomass blending ratio increasing, the NO conversion shows a decreasing tendency. The NO conversion of samples increases with the temperature rising. The NO conversion decreases when coal blending corn cob;and the NO conversion decreases when Yangquan coal blending biomass.     

热解条件及煤种对煤焦气化活性的影响

该文对煤焦的常压CO2气化活性与热解制焦条件及煤种的关联耦合进行了分析研究。采用加压热重分析仪与常压热重分析仪联用对不同煤种在不同热解压力与热解终温制得煤焦的CO2气化活性进行对比分析,并提出最大比气化速率和平均气化速率用于表征煤焦的气化活性。最大比气化速率能准确表征煤焦的最大气化活性,其随热解压力的升高先减小后增大,而随热解终温的升高先增加后减小。小龙潭褐煤具有较高的最大气化活性,而神府烟煤和平寨无烟煤的最大气化活性较低。平均气化速率可很好地描述煤焦的气化过程和气化完全信息,两者结合可全面、有效地反映煤焦的气化特性,为气化炉的设计提供科学依据。     

富氧气氛下生物质/煤恒温混燃SO_2释放实验

利用自建的SO2测量系统,对富氧气氛下生物质/煤恒温混燃过程进行了SO2测量实验,深入研究了气氛、掺混比、温度、煤种及生物质种类等因素对SO2释放的影响规律。结果表明:生物质/煤混合样品在富氧气氛和空气气氛下的SO2瞬时生成曲线形成1个剧烈释放峰和1个平缓的释放峰;在21%氧体积分数下,富氧气氛下的SO2双峰和总释放量均小于空气气氛,随着氧体积分数的升高,SO2总释放量增大;随着玉米芯掺混比的增加,SO2总释放量均呈下降趋势;随着温度升高,SO2总释放量增大,温度从900℃增加到1 000℃时,SO2总释放量的增加幅度大于从800℃增加到900℃下的情况;阳泉无烟煤、塔山烟煤、印尼褐煤3种煤在掺混玉米芯后,SO2总释放量均有不同程度的降低;阳泉无烟煤掺混3种生物质后的SO2瞬时生成曲线2个释放峰值均有所降低,SO2总释放量均明显降低,但降低程度有所不同。     

恒温条件下煤焦与生物质焦CO_2共气化特性研究

在自行搭建的热重分析仪上对煤焦、秸秆焦及其混合焦进行了CO2恒温气化试验,在消除外扩散的条件下,研究了各焦样在添加和不添加Ca O条件下的气化反应特性,研究了温度对气化反应的影响。结果表明:秸秆焦的碳转化率曲线高于煤焦,秸秆焦的反应速率快于煤焦;混合焦中秸秆焦所占比例越高,焦样的反应活性越高;在共气化过程中存在协同作用;Ca O对煤焦的催化效果要好于对秸秆焦的;对于添加催化剂条件下混合焦的气化,气化过程中的协同作用消失,当秸秆焦比例较大时,气化过程中还存在一定抑制作用;升高温度可以加快气化反应速度,但削弱了Ca O的催化效果。     

添加剂对CaO催化煤焦-CO_2气化特性的影响

在化学反应动力学控制实验条件下,研究了不同反应条件下分析纯氨水对CaO催化锦界煤焦-CO_2气化的影响。实验结果表明:添加氨水后,原煤焦的气化活性因子K和平均气化率R_m均出现不同程度的提高,气化温度越高,提高效果越显著,900℃分别提高了20.3%、9.3%;CaO催化煤焦气化的K值和R_m值在850℃提高幅度最大,分别提高了49.7%、35.9%;添加氨水后,原煤焦和CaO催化煤焦气化活化能出现一定程度增加,增加幅度分别为9.5%、14.8%。该结果为提高煤气化速率和效率提供了一种方法和研究方向。     

煤焦-CO_2/H_2O气化反应过程中灰的熔融特性

利用TGA-51H型高温热天平、扫描电镜-X射线能谱研究了我国典型高、低灰熔点煤种煤焦-CO2/H2O气化反应过程中灰的熔融变化行为和熔融机制。研究结果表明:高温下煤中的灰主要在煤焦-CO2/H2O气化反应过程中的中、后期(碳转化率大于50%)开始发生熔融,且初始熔融部分的主要成分为Fe系硅铝酸盐矿物(如铁橄榄石、铁铝榴石等),随着煤灰的进一步熔融,熔融部分中Ca元素含量逐渐增加,大量钙系矿物的出现,导致了煤灰熔融进程的加速;对于同一煤种,煤焦-CO2气化反应过程中灰的熔融温度要比其在煤焦-H2O气化反应过程中的熔融温度约低50~100℃;高温下煤焦颗粒上熔融或半熔融状态的灰渣易粘附在煤焦颗粒上,从而堵塞了煤焦颗粒上的孔隙,减少了气化剂与煤焦表面的有效接触,导致高温下随温度的升高,高灰熔点煤的气化反应速率仍继续上升,而低灰熔点煤的气化反应速率则变化缓慢。     

伊宁煤焦水蒸气气化影响因素及动力学分析

研究了煤焦粒径、煤焦质量、N2流量、气化温度对伊宁煤焦水蒸气气化的影响。结果表明,随着煤焦变细、煤焦质量减小、N2流量增加、气化温度升高,煤焦的气化反应速率升高。对比了不同的气化模型,发现收缩核模型可以更好地描述气化反应,根据收缩核模型求取的伊宁煤焦活化能为163.11kJ/mol。     

富氧气氛下生物质/煤恒温混燃特性及同步NO释放规律的研究

利用恒温热重及NO监测装置,进行了富氧气氛下生物质/煤恒温混燃实验,研究了不同气氛、掺混比、煤种、温度及生物质种类下生物质/煤富氧燃烧特性及NO释放规律,为生物质/煤富氧燃烧的实际应用提供一定的参考。结果表明:气氛变化对挥发分析出燃烧段的影响很小。在21%O2浓度下,富氧气氛相比空气气氛,样品燃烬时刻略有延迟,NO释放量减小。随着O2浓度升高,样品的平均失重率增大,NO释放量增大。掺混玉米芯后,样品燃烬时刻明显提前,且随着玉米芯掺混比的增加,玉米芯对煤粉燃烧促进作用增强,NO释放量呈下降趋势。随着煤阶降低,玉米芯对煤的促燃作用减小,3种煤在掺混玉米芯后,NO释放量均有不同程度的降低。随温度升高,样品燃烬时刻缩短,NO释放量增大。掺烧3种生物质后,样品燃烬时刻均明显提前,NO释放量均有下降。     

钾盐添加量及煤焦粒度对两段组合式气化工艺的影响

高效能两段组合式煤气化工艺能有效利用高温煤气显热,以提高现有气流床气化技术的冷煤气效率。在两段组合式煤气化炉热态实验装置上,考察了二段床层不同粒径范围煤焦的气化反应性,实验得出,最优粒径范围为10~15mm。该粒径范围下,二氧化碳累积转化率达10%,其反应速率在反应30 min时达到峰值,床层平均温降最高,达到402.4℃。文中还研究了钾盐添加量对二段煤焦气化反应性能的影响,钾的添加量应大于5%才能明显体现其良好催化效果。碳酸钾用量在8%下的催化效果显著,二段出口有效气体浓度和碳转化率等参数提高明显,二氧化碳累积转化率为19%。此工艺有效实现CO2减排和资源化利用,环境效益良好。     

高灰熔点煤高温下煤焦CO2/水蒸汽气化反应特性的实验研究

我国煤炭年产量中，1400℃以上的高灰熔点煤约占50％以上。为探索固态排渣方式的高灰熔点煤气流床气化，本文选出具有代表性的三种高灰熔点煤种和一种低灰熔点煤种，在TGA-51H型高温热天平上进行了煤焦-CO2和煤焦-水蒸汽气化反应特性的实验研究，并利用SEM考察了气化条件下煤焦及灰的微观结构。实验结果表明：在煤焦-CO2、H2O反应过程中，反应速度明显表现出高温区域的扩散反应和低温区域的化学反应；无论在1273K～1573K的低温区域，还是在高于1573K的高温区域，反应速率随燃料比（FC/V）的增加而减小。     

伊宁煤焦固定床等温水蒸气气化特性研究

研究了水蒸气分压、热解温度、热解恒温时间和气化温度对伊宁煤焦水蒸气气化反应的影响,并获得了相关动力学参数。结果表明:随着水蒸气分压的提高,煤焦气化活性提高,水蒸气分压大于0.045MPa时,煤焦表面活性位已经达到饱和;提高热解温度、延长恒温时间均会使煤焦气化活性降低,随着气化温度的升高,热解温度、恒温时间对煤焦气化活性的影响减小;气化温度是影响煤焦气化活性的主要因素,升高气化温度能明显提高煤焦气化活性;收缩核模型能够较好地描述伊宁煤水蒸气气化,由该模型求出的活化能范围为148.2~189.6kJ/mol。     

水蒸气对煤焦转化的影响

为了探究水蒸气对煤焦转化的影响,利用Ar补偿H2O高比热将水蒸气在煤焦转化时气化反应促进、气化吸热抑制及比热抑制效应分离.借助高温管式沉降炉在1500℃下进行煤焦燃烧实验,并使用热分析仪测定煤焦碳转化率.结果表明,水蒸气的加入导致煤焦着火延迟,但着火以后,水蒸气加快煤焦转化;随着水蒸气浓度增加,煤焦转化率先下降再上升,...     

多种原煤焦的CO_2气化特性研究

研究煤气化对煤炭资源高效洁净利用、防治大气污染方面有重要意义。为了研究煤焦粒径、CO2流量、煤焦质量、热解温度、热解恒温时间、气化温度对3种原煤焦气化反应的影响,在自行搭建的热重分析仪上进行煤焦气化实验。研究结果表明,当煤焦粒径≤70μm,CO2流量为600 mL/min,煤焦质量为0.1 g时,可以消除内外扩散对气化反应的影响。热解温度和热解恒温时间对准东煤焦的气化反应影响比较明显,对贵州煤焦影响则较小,浑源煤存在最佳热解恒温时间。研究结果通过大量实验数据得出,对工程实际应用有一定指导意义。     

气力输送工程的灰库气化

介绍灰库气化设备及其选型计算方法，并给出计算实例。该计算方法可作为灰库气化设备初步设计的依据。     

神木烟煤煤焦的CO_2气化反应动力学模型

针对煤的气化问题,在固定床800～950℃气化温度下,研究了煤焦与CO2气化反应的特性,采用正态分布模型进行了计算,反映出不同温度下煤焦的气化速率随转化率的变化规律。结果表明:在气化开始时刻,气化速率最大,并随着煤焦转化率的提高而逐渐降低;模型中的最大反应速率rm与温度的关系符合Ar-rhenius定律,由此求出煤焦的活化能为192.305 4 kJ/mol。