循环流化床燃烧及气化反应数学模型的概述

本文简要介绍了有关文献中循环流化术煤炭燃烧、气化及生物质气化的数学模型。根据中数学有所使用流体动力学模型的差异，将其分为鼓泡流化床数学模型，拟流体数学模型，区段数学模型，颗粒轨道数学模型及多维数学模型，并着重叙述了各模型所用到的流体动力学模型。     

循环流态化：（Ⅵ）反应器行为及其模型

循环流化床反应器在工业中具有十分广阔的应用领域和前景。但目前已成功的工业应用,尤其是作为催化反应器的应用过程。尚十分有限。本文对目前循环流化床几个成功的工业应用过程进行了介绍,反映了适于用循环流化床反应器的过程所具有的特点。结合循环流态化气固流动及传递规律,描述了循环流化床反应器数学模型的基本构成、功能及其研究现状。最后讨论了循环流化床反应器设计及应用的要点,探讨了影响循环流化床反应器推广应用的制约因素及其对策。     

平板塑件瞬态传热解析解及其在冷却分析中的应用

简要介绍了建立冷却分析数学模型的两种方法，指出了循环迭代模型的不足，推导了平板塑件瞬态传热解析解，找出循环平均热流与边界温度的线性关系表达式，并将它应用于注塑冷却分析，建立了冷却分析的迭代模型，取代原来的循环迭代模型，从而取消了原冷却分析中的中间迭代计算，有效地减少了冷却分析的迭代次数，提高了运算效率。另外，循环迭代求解平板塑件温度场采用的是有限差分法，即近似数值解，而迭代模型采用的是解析解，从理论上讲结果更精确，所以对提高计算结果的精度有一定的改善作用。     

水质数学模型的发展概况

自Streeter-Phelps水质模型建立以来，水质数学模型在环境问题研究中的应用越来越广泛。水质数学模型作为水质规划和环境质量管理的有效工具有了较大的发展。本文就目前水质数学模型的发展情况，作一个基本的介绍。     

干熄焦系统优化操作与控制

针对干熄焦系统的传热问题,建立了干熄炉内一维传热模型和干熄炉出口循环气体燃烧数学模型,并对其进行了离散化和仿真计算。结果表明,所建立的数学模型是正确的,可以作为系统仿真优化操作与控制基础。利用该模型的计算结果,找出了系统循环风量、导入空气量和锅炉蒸汽发生量之间的对应关系,可以对干熄焦系统的操作优化进行离线指导。     

三元催化转化器数学模型的发展研究

介绍了三元催化转化器的结构及工作原理,论述了目前开发出的催化转化器的各种数学模型,包括温度模型,二维模型,多维模型,及动力学模型等。对今后催化转化器数学模型的研究方向做了展望。     

玻璃熔窑模型实验发展的历史概述——玻璃熔窑模型实验概论之一

本文介绍了玻璃熔窑热工现象的研究法。对热工现象的研究可采用直接实验法和模型实验法。模型实验法又可分为物理模型实验法和数学模型实验法。物理模型和数学模型各有其优缺点,数学模型正在扩大其应用范围,但目前,物理模型仍然是研究玻璃熔窑的主要手段。本文对玻璃熔窑的历史发展作了回顾。玻璃熔窑模型实验的发展分为三个阶段:测定阶段,模型实验阶段和综合研究阶段。为了研究玻璃液的流动,研究实验家们最初采用的方法是进行实际测定。但是,由于测定的困难,从三十年代初开始,开展了物理模型的研究,经三十年的势力,至五十年代末基本确立了物理模型实验的基本理论。目前使用的是综合研究法。在物理模型实验的基础上,随着电子计算机的进步,至六十年代中期,开始出现了数学模型,目前已可以进行三维数学模型的研究。     

水质模型研究进展

水质数学模型作为水质规划和环境质量管理的有效工具有了较大的发展。目前国内外在水质模型领域取得了大量的研究成果,很多模型都有其特有的使用条件和特征。本文就目前某些水质数学模型的发展情况,作一个基本的介绍。     

分解炉物料循环对分解率影响的数学模型

针对循环式分解炉物料循环特征，通过建立系统的物料平衡及物料中ＣａＯ平衡数学关系式，推导出分解炉物料循环率对最终分解率影响的数学模型。通过模型计算进而分析了循环率及预热分离器分离效率对分解率的影响规律。     

循环流化床锅炉燃烧系统动态数学模型与仿真

对循环流化床锅炉燃烧系统建立了动态数学模型,仿真了在参数和变动下锅炉的动态特性,模型沿气体和因体的主要流动方向将流化床系统划分成连续的一系列小室,在小室内对各物质建立了质量和能量的非稳态方程。同时,模型考虑了气固两相流动,煤颗粒燃烧,ＳＯｘ和ＮＯｘ的生成与还原反应及受热面上的热传递。针对一３５ｔ／ｈ循环流化床锅炉进行了动态仿真计算,仿真了给煤量降低及突然断煤事故。计算结果表明所建立的模型可以准确反     

(气)-液-固循环流化床的研究进展

液-固(L-s)和气-液-固(G-L-s)循环流化床与传统流化床相比具有许多优点。但对L-S和G-L-S循环流化床的研究报道与气一固循环流化床相比较少。由于新加工过程和生物技术的兴起．拓宽了L-S和G-L-S循环流化床的应用新领域。为了理解和掌握这两种液相循环流化床的流动特性,对其近期的研究进展进行了回顾,并对其在生物化工中的应用前景进行了展望。     

甲醇制烯烃反应动力学及反应器模型研究进展

甲醇制烯烃（MTO）工艺是现代煤化工领域的研究热点,MTO反应动力学及其反应器模型研究是高效反应器开发和工业装置操作优化的基础。本文综述了甲醇制烯烃反应动力学研究进展,详细论述了机理型动力学模型、八集总动力学模型、五集总动力学模型,指出集总动力学模型适用于描述MTO反应过程,如何考虑水、积炭等因素的影响是MTO动力学研究的难点和关键。结合现有动力学模型,评述了MTO反应过程在工业规模的固定床反应器、提升管反应器、循环流化床反应器、湍动流化床反应器中产物分布和转化率模拟情况,结果表明：循环流化床反应器和湍动流化床反应器适合MTO工业过程。最后指出,甲醇制烯烃反应动力学下一步研究方应集中于工业规模流化床反应器气固两相流动模拟,以及与动力学模型结合获得准确预测工业反应结果的MTO反应器模型。     

循环流化床反应器理论研究进展

对循环流化床数学模型的实验依据和理论依据进行了分析研究,在此基础上对现有的数学模型进行了简单的分类,并将一维轴向模型和环-核流动模型与研究者发表的实验数据进行了比较,讨论了模型间产生差异的原因。     

煤粉炉和循环流化床锅炉飞灰吸附汞动力学及其吸附机制

在固定床吸附反应器内对两台300MW等级燃煤发电机组循环流化床锅炉和煤粉锅炉飞灰样品进行气相零价汞吸附实验,通过改变实验工况研究温度、入口汞浓度和入口气体流量对飞灰汞吸附能力的影响。采用颗粒内扩散模型、准一阶和准二阶动力学模型、耶洛维奇（Elovich）模型对实验数据分别进行拟合,从动力学的角度探讨两种锅炉飞灰对气相零价汞吸附的影响机制以及两种锅炉飞灰与气相零价汞之间吸附动力学行为差异。结果表明：相同工况下循环流化床锅炉飞灰汞吸附过程的穿透时间和平衡吸附量远大于煤粉锅炉飞灰。吸附温度为150℃时,两种锅炉飞灰对气相零价汞的平衡吸附量最大。由于外扩散阻力随气体入口流量的增加而减小,入口汞浓度的增加可提高传质推动力,飞灰对汞的吸附得以增强。动力学分析表明飞灰的零价汞吸附由外扩散、内扩散和表面化学吸附共同控制,其中表面化学吸附是该吸附过程中的控制步骤;准二阶动力学模型和Elovich动力学模型更适合于描述该吸附过程。相同实验条件下,循环流化床锅炉飞灰吸附过程拟合所得的颗粒内扩散系数、准一阶动力学常数和初始吸附速率均大于煤粉锅炉飞灰。     

国内外生物质气化设备研究进展

生物质是重要的可再生能源,生物质气化技术在国内外得到了广泛应用。本文综述了国内外固定床、鼓泡流化床、外循环流化床、内循环流化床、双循环流化床的结构。固定床安装简单,但焦油较多;外循环流化床燃烧效率高,但回料装置较难控制;内循环流化床不易结焦、氢含量高且不用考虑返料问题;双流化床结构复杂但焦油量少。将对固定床和流化床进行对比,认为固定床安装简单适合农村地区,流化床应不断改进和完善,更适应工业化生产。     

丁烷氧化制顺酐循环流化床反应系统的温度匹配(I)反应系统模型

以VPO催化剂上正丁烷选择氧化制顺酐为例 ,对以变价金属复合氧化物为催化剂、按照氧化 -还原机理进行的一大类烃类选择氧化反应催化循环的温度匹配问题进行了初步模拟 .结果表明 ,使烃类选择氧化 (催化剂被还原 )和催化剂氧化再生分开进行 ,特别是根据催化剂氧化再生动力学的要求 ,适当调节再生过程的温度 ,既能明显改善反应系统的性能 ,又可以大幅度降低催化剂固体颗粒的循环量 ,取得节能降耗的效果 .本文介绍模型的建立和求解方法     

气-固循环流化床的流动特性

循环流化床是一种新型高效无气泡气-固反应器,应用广泛。文章首先介绍了气-固循环流化床的特点,总结了循环流化床上部区域的流动特性,并讨论了循环流化床底部区域的流动特性,最后展望了循环流化床流动特性研究的发展趋势。     

Investigation on gas–solid flow regimes in a novel multistage fluidized bed

Gas–solid flow regime in a novel multistage circulating fluidized bed is investigated in this study. Pressure fluctuations are first sampled from gas–solid flow systems and then are analyzed through frequency and time–frequency domain methods including power spectrum and Hilbert–Huang transform. According to the flow characteristics obtained from pressure fluctuations, it is found that the gas–solid motions in the multistage circulating fluidized bed exhibit two dominant motion peaks in low and high frequencies. Moreover, gas-cluster motions become intensive for the multistage circulating fluidized bed in comparison with the fast bed. Unlike the traditional methods, the fuzzy C-means clustering method is introduced to objectively identify flow regime in the multistage circulating fluidized bed on the basis of the flow characteristics extracted from bubbling, turbulent, fast, and multistage fluidized beds. The identification accuracy of fuzzy C-means clustering method is first verified. The identification results show that the flow regime in the multistage circulating fluidized bed is in the scope of fast flow regime under examined conditions. Moreover, the results indicate that the consistency of flow regime between two enlarged sections exists. In addition, the transition onset of fast flow regime in the multistage circulating fluidized bed is higher than that in the fast bed.     

Comparisons of particle cluster diameter and concentration in circulating fluidized bed riser and downer using computational fluid dynamics simulation

The information of particle cluster dynamics is necessary for improving the performance of a circulating fluidized bed system. The main objective of this study is to compare the particle cluster diameters and concentrations from computational fluid dynamics simulation results between circulating fluidized bed riser and downer. The calculation methodologies are based on the concept of kinetic theory of granular flow and statistics. The mathematical model was verified by using the experimental dataset from literature and used for computing the particle cluster dynamics. In the circulating fluidized bed riser and downer, a dense and dilute core-annulus flow structures were obtained, respectively. The particle cluster in the circulating fluidized bed riser possessed more heterogeneity movements than that in the circulating fluidized bed downer. This can be explained by the system flow direction. About the particle cluster dynamics, the particle cluster diameters and concentrations in the circulating fluidized bed riser were higher than the ones in the downer. The calculated values were comparable to the empirical correlations. This confirms the validity of the calculation methodologies. Particle cluster dynamics and its example application inside circulating fluidized bed riser and downer were also discussed.     

循环流化床脱硫反应器入口结构对气体流动影响数值模拟

用k ε双方程湍流模型对下部装有文丘里进气分布器的新型循环流化床脱硫反应器的流场进行了模拟,并与实验值进行比较,模拟计算值与实验值吻合良好,验证了k ε方程的适用性。计算结果表明:由于文丘里管特殊结构的影响,流化床提升管内气体流场、文丘里扩散段的流动特性呈现出复杂的流动状态。运用速度分布不均匀度概念,浅析了文丘里扩散段及提升管中气体流动,为进一步优化循环流化床脱硫反应器入口结构打下基础。