单颗粒褐煤高温烟气干燥过程数值模拟

褐煤干燥对于提高其品质具有重要意义。为了模拟高温烟气干燥这一高温差、变温差非稳态传热传质过程中褐煤内水分蒸发过程,采用有限体积法建立了一维球坐标系下蒸发界面向内迁移的单颗粒褐煤干燥数学模型,并利用该模型分析了初始烟气温度和颗粒粒径对单个褐煤颗粒干燥特性的影响。模型模拟结果与实验结果对比表明二者变化趋势一致,所建模型能较好地反映出高温烟气干燥过程中褐煤内水分蒸发过程。结果表明,初始烟气温度越高,颗粒粒径越小,蒸发界面向内迁移速度越快,水分脱除越快,干燥时间越短;蒸发界面平均迁移速度均与初始烟气温度和颗粒粒径呈线性关系;在初始烟气温度700℃下,较短的停留时间使得颗粒表面温度未达到挥发分析出温度,本研究中不同粒径褐煤颗粒在干燥过程中基本没有挥发分的析出。     

单颗粒褐煤高温烟气干燥过程实验研究

针对10mm~25mm粒径的大唐五间房褐煤,通过单颗粒高温烟气干燥实验,得到了600℃~900℃烟气温度下的干燥特性曲线,研究了干燥介质温度和粒径对褐煤高温脱水效果的影响,发现干燥过程主要处于降速干燥阶段;高温条件下,温度对干燥速率的影响并不显著;针对褐煤水分在干燥过程中的迁移特点以及大唐五间房褐煤的孔隙特征,基于努森扩散定律,建立了水分蒸发为蒸汽再扩散出煤粒的缩核干燥动力学模型;得到了不同温度下的有效水分扩散系数,并利用Arrhenius公式求出了10mm~25mm粒径下的干燥活化能.     

褐煤高温烟气干燥过程中挥发分析出实验研究

对伊敏褐煤和大唐五间房褐煤在高温烟气环境下的干燥过程进行了实验研究.实验中对大粒径煤颗粒采用固定床干燥法,对小粒径煤粉则采用下降管顺流干燥法.根据实验获得的煤颗粒和干燥介质温度曲线研究了初始烟气温度、粒径和初始含水率对褐煤中水分和挥发分析出的影响,结果表明,褐煤高温烟气干燥过程主要分为预热阶段和降速干燥阶段,褐煤在下降管中的干燥过程主要处于预热干燥阶段;在800℃的烟气初温下,增大粒径,提高初始含水率,可以避免挥发分析出;两煤种在下降管干燥过程中均比较稳定,且伊敏褐煤相比五间房褐煤吸收和脱除水分更为容易,但也更易受热分解.研究表明,下降管高温烟气干燥技术适用于伊敏和大唐五间房褐煤这两种煤种的干燥过程.     

基于Aspen Plus的褐煤高温烟气和回转管式干燥过程模拟

为了研究高温烟气干燥和回转管式干燥特性,采用Aspen Plus软件对高温烟气干燥和回转管式干燥过程进行流程模拟,并运用能量平衡法和分析方法对2种干燥系统能量利用效率进行分析。结果表明,Aspen Plus能够较好地模拟高温烟气干燥和回转管式干燥过程。烟气和蒸汽温度分别为750和203.1℃时,回转管式干燥的热利用效率为71.27%,较高温烟气干燥高4.04%,而回转管式干燥利用效率为87.68%,较高温烟气干燥高49.33%。随干燥介质温度升高,高温烟气干燥与回转管式干燥热利用效率提高,利用效率降低。     

褐煤等温干燥过程及动力学研究

为研究褐煤干燥过程,利用煤质水分分析仪和微分热重分析方法,对不同粒级的褐煤在不同干燥温度下进行等温干燥试验,得到了样品含水率与干燥时间、干燥速率与含水率的关系曲线。通过粒级分布系数对褐煤进行含水率折算,并用不同干燥模型对试验数据进行拟合,得到了在介质温度140℃下3个干燥阶段的干燥方程及干燥动力学参数。结果表明,引入粒级分布系数得到的干燥速率特征常数k值,与不同粒级的干燥速率特征常数k的均值相近。根据褐煤的干燥速率和水分的存在形式,将褐煤干燥过程分为3个干燥阶段,分析得出干燥方程模型分别用线性干燥模型、Wang经验模型、Page模型较为合理。根据Arrhenius经验公式建立了ln k与1/T的关系,得到褐煤干燥的界面蒸发活化能Ea=17.088 k J/mol,指前因子A=12.47 min~(-1)。     

褐煤干燥特性研究

流化床干燥褐煤具有快速干燥脱水特性,对于内蒙古褐煤煤样,当干燥温度小于200℃时,去除煤样外在水分达到煤样临界干基湿含量所用的最短时间为8min。而当干燥介质温度大于220℃时,干燥速度加快,达到煤样临界干基湿含量的时间缩短到5min。干燥脱水特性方程,符合单项扩散模型,其干燥规律与干燥介质温度和风速有密切关系。     

褐煤干燥技术综述

褐煤在我国储量巨大,但由于褐煤含水量大,一直阻碍着褐煤的高效利用。本文介绍了褐煤干燥技术的概况,同时,重点介绍了适用于高含水褐煤的干燥技术。褐煤干燥技术对于我国清洁煤的利用是一个重要的研究领域,合适的褐煤干燥在煤化工行业有很好的前景。     

呼伦贝尔褐煤等温干燥过程

以水分含量高达40 %的呼伦贝尔褐煤煤粉为实验物料,利用热重法研究了等温条件下的干燥特性,对比分析了温度、颗粒粒度对干燥过程的影响。实验结果表明,呼伦贝尔褐煤干燥过程具有明显的恒速干燥阶段,其特征与干燥温度和自由水含量密切相关。获得了呼伦贝尔褐煤煤粉在不同温度和粒度条件下的临界含水量(MC_cr)和平衡含水量(MC_eq),发现随着颗粒粒度的减小,褐煤煤粉干燥速率略有增大,但当粒度较小时,粒度因素对干燥过程的影响不明显。MC_cr与MC_eq均随温度的升高而减小,而随着颗粒粒度的减小,MC_cr略有降低,MC_eq略有增大。实验结果可以为褐煤制粉干燥工艺条件的选择和优化提供依据。     

宝日希勒褐煤干燥特性试验研究

为确定褐煤干燥工艺参数,选用宝日希勒褐煤在160～200℃条件下进行了不同粒级煤样的恒温干燥试验。将试验结果与6种薄层干燥模型进行拟合,利用相关系数对模型进行评价。结果表明：在160～200℃温度范围内,不同粒度宝日希勒褐煤的干燥速率曲线均呈现升速和降速两个阶段,干燥速率随干燥温度的升高而增大,1～13 mm的粒度范围内,煤样质量相同时,平均干燥速率随粒度的增大而增大。Page1模型作为宝日希勒褐煤的干燥动力学方程,拟合效果最好。     

流化床干燥过程中分粒级褐煤的自燃特性研究

以氧含量为10.5%的模拟烟气作为干燥气体在流化床干燥器中对通辽分粒级褐煤的自然特性进行了研究,考察了粒度为0.5～1.25mm、1.25～2.0mm、2.0～3.0mm三个粒级煤样的自然特性.实验结果表明:干燥过程中发生自燃的危险性随着干燥温度和干燥时间的增加而增加;煤样粒级增加,发生自燃的危险性增大;控制干燥时间不超过8min,可在200℃～240℃下安全的完成干燥过程,不发生自燃.     

基于SPSS分析褐煤热水干燥实验研究

为了发展褐煤综合利用技术和优化利用方法,应用正交筛选实验设计与均匀实验设计方法对霍林河褐煤进行了热水干燥的实验研究,并对正交筛选实验设计与均匀实验设计的结果应用SPSS11.5软件进行分析.确定了影响霍林河褐煤热水干燥的主要影响因素,大大减少了对高度不显著因素的实验研究,减少了实验次数,节约了实验成本和实验时间,并且确定了热水干燥主要影响因素与次要影响因素的最优实验水平.     

沉降法测定色料颗粒分布的研究

提出了一种简单、实用的测定色釉料颗粒分布的方法,该方法的原理基于斯托克斯定律,本研究以锆镨黄色料颗粒分析的实例为代表将该方法的测定结果与采用激光颗粒分析仪的测定结果进行了比较,并重点讨论了分散剂含量、分散手段和操作方法等因素对结果准确性的影响。     

蒙东褐煤干燥特性实验研究

研究了蒙东地区两种不同煤化程度褐煤的干燥过程,并对干燥至不同程度的褐煤进行分析.在干燥过程中不同煤化程度褐煤干燥速率变化趋势较为一致,煤化程度对干燥速率有一定的影响.煤化程度较低的乌拉盖褐煤其平均干燥速率较高,达到最大干燥速率的时间点较早.干燥过程改变了褐煤的微观结构,干燥后水分较低的褐煤其比表面积与原煤相比有所增加.随着干燥后水分的不断降低,褐煤中的含氧官能团表现为先减少后增加的趋势.与宝日希勒褐煤相比,乌拉盖褐煤中含氧官能团开始增加的时间点较早,更容易被氧化.     

加压热煤气脱硫工艺研究

介绍了加压热煤气脱硫“北京煤化－ＳＭＯＶＥＮ”工艺以及工艺研究试验的主要结果。热煤气脱硫小型连续试验装置投入稳定运行，取得了较好的结果，试验验证了ＳＭＯＶＥＮ工艺的技术合理性和操作可行性，为其工艺放大研究打下良好基础。     

FROM SINGLE PARTICLE TO FLUID BED DRYING KINETICS

The concept of a normalized single particle drying curve has been integrated into a generic, heterogeneous fluid bed model in order to describe batch fluid bed drying. Drying curves have been measured for both single particles and fluid beds. Two different coarse-grained materials, aluminum silicate and a technical product, have been used. In general, fluid bed drying curves appear to be predictible on the basis of single particle data and with the help of the model. Dificulties may arise mainly with particles of low sphericity and a large initial moisture content. Model parameters are in the range indicated by general fluidization literature. However, Sherwood numbers for particle-to-fluid mass transfer in the- fluid bed are significantly lower than the values for single particles. This can hardly be attributed to bubbling and bypassing, since these effects have been explicitly accounted for in the model.     

型煤干燥过程的研究

对型煤的干燥过程进行了分析, 通过实验对型煤水分和干燥时间的关系进行了探讨, 并建立了干燥数学模型, 以期对实际生产提供帮助。     

煤炭地下气化废水催化气化褐煤实验研究

为了考察煤炭地下气化工业试验基地废水的催化活性,探究利用该废水进行地下催化气化工业性试验的可行性,对乌兰察布褐煤进行了不同压力下的活性评价实验.结果表明,煤炭地下气化废水对乌兰察布褐煤的气化起到了良好的催化效果,在添加一定量煤炭地下气化废水后,其碳转化率由80.19%提高到89.82%;煤气产率由4.2m3/kg增加到5.2m3/kg,增加了原来的23.8%.随着反应压力的提升,碳转化率及煤气产率均呈现不同程度的降低,煤气组分中H2,CO和CO2含量也呈现不同程度的降低;而CH4含量随着压力的提升持续增加.     

干燥对褐煤爆炸危险性的实验研究

为探究干燥前后褐煤的爆炸危险性,基于粉尘爆炸机理,通过粒度分析和爆炸性测定实验,分析了干燥前后褐煤粒径分布变化、扬尘特性及爆炸危险性变化.结果表明,干燥褐煤大粒径颗粒频数减小,小粒径颗粒频数增加,粒径变小,扬尘量增加;干燥褐煤最小点燃能量、粉尘云/层最低着火温度较干燥前褐煤都有所降低.干燥褐煤较原煤更易扬尘达到爆炸极限浓度,且更易发生着火燃烧爆炸,干燥褐煤爆炸敏感性和危险性都增加.     

褐煤半焦用于烟气脱硫研究

选用了宝日希勒褐煤半焦作为脱硫催化剂,在模拟烟道气条件下,进行烟气脱硫试验,结果表明,它具有较高的反应活性,尤其是经硫酸铜改性后,ＳＯ２平均转化率可达８７１％,超过普通煤基活性炭而接近椰壳活性炭和糠醛渣活性炭。