O_2/CO_2气氛下碱金属对煤燃烧特性的影响

采用热重分析仪对O2/CO2气氛下碱金属对无烟煤燃烧特性的影响进行研究.研究结果表明NaCl、K2CO3能够改善无烟煤的燃烧性能,这主要由于Na、K对无烟煤着火后挥发分和固定碳的燃烧起促进作用,而K对无烟煤燃烧的促进作用更明显.通过TG-DTG切线法计算得出着火温度,与煤样相比分别降低了19.1℃和23.7℃,这主要由于Na、K催化剂在煤燃烧过程中,充当了氧的活性载体,促进氧从气相向碳表面扩散,从而降低了固定碳表面着火温度.同时,计算得到煤和Na、K负载样品的燃烧特性指数分别为4.39×10-6、11.14×10-6、17.22×10-6,可见Na、K负载样品优于煤的燃烧特性,其燃烧特性指数的提高主要在于着火温度的降低,表明Na、K均可降低无烟煤高温燃烧区的表观活化能,提高燃烧反应速度.     

O_2/CO_2气氛下煤粉粒径分布对火焰传播的影响

采用高速摄像仪记录O_2/CO_2气氛下煤粉颗粒群在石英长管内着火及火焰传播的过程,分析粒径为16,82μm煤粉按一定比例混合,在不同氧浓度的O_2/CO_2气氛及空气中着火及火焰传播特性。结果表明:粒径分布对煤粉颗粒群着火和火焰传播有很大影响,小粒径煤粉着火快,火焰长度长;小粒径煤粉与大粒径煤粉混合燃烧可以缩短煤粉着火时间,提高火焰传播速度;氧浓度提高,火焰燃烧区间增加,小粒径煤粉比例越高,氧浓度对燃烧火焰传播速度的影响越明显。     

CaO催化煤焦CO_2气化反应研究

以分析纯CaO为催化剂,利用固定床实验研究了烟煤煤焦等温CO2催化气化反应特性,分析了添加方式和添加比例对煤焦催化气化影响。研究表明:机械混合添加CaO对煤焦气化影响不大;去离子水浸渍添加时,去离子水对煤焦气化特性影响与温度有关,温度越高,去离子水浸渍后煤焦气化特性与原煤煤焦之间差别越不明显;不同温度下煤焦催化气化CaO装载饱和度均为5%,且气化反应活性随温度的升高和催化剂添加比例的增加而增大。通过比对常用反应动力学机理函数相关系数大小确定煤焦催化气化反应符合n=2的三维扩散方程,并计算得到气化反应活化能、指前因子和反应速率常数等动力学参数。     

O_2/CO_2和O_2/N_2气氛下煤粉燃烧的着火性能和NO_x排放特性

采用Fluent软件模拟煤粉在O_2/CO_2、O_2/N_2气氛下的燃烧情况,对比2种气氛下煤粉的着火性能及NO_x的排放特性,并模拟O_2/CO_2气氛下氧气含量对不同粒径(18,79μm)煤粉燃烧情况的影响,重点研究煤粉燃烧的着火距离。结果表明:氧气含量相同时,与O_2/N_2气氛相比,O_2/CO_2气氛下18μm煤粉(超细煤粉)的着火距离较大,79μm煤粉的着火距离较小;在O_2/CO_2气氛下,随着氧气含量的增加,2种粒径的煤粉着火距离都减小,且当氧气含量较低时,着火距离随氧气含量变化较大,NO的析出及其峰值位置提前。     

神华煤灰掺混木屑灰在O_2/CO_2气氛下的烧结特性

利用CCD监测系统和自制烧结探针研究神华煤灰掺混不同比例的木屑灰在O_2/CO_2气氛下的烧结特征,实时在线监测灰块在烧结时的形状特征.结果表明:掺混木屑灰对混合灰块的高度影响较少,而对横截面积影响较大.当木屑灰比例为0、25%、50%、75%和100%时,相应的高度收缩率分别为0.127、0.119、0.134、0.124和0.136,而横截面积收缩率则分别为0.125、0.150、0.074、0.117和0.164.各灰块在烧结探针上经过烧结处理后,其横截面都具有三层层状结构,且每层的颜色和烧结程度都不同.利用XRD技术对每层的矿物质分布进行分析,结果表明:对于掺混不同比例的生物质灰,其混合灰块的矿物质种类和含量都有很大变化,尤其是最外层.对各灰块的层状结构进行SEM分析,发现掺入木屑灰后,灰块最外层孔状结构变小.同时,加入掺混木屑灰能够使得灰块最外层的横截面结构光滑致密.     

微型流化床中煤焦水蒸气气化反应动力学研究

利用微型流化床反应分析仪研究最小化扩散影响条件下的半焦与水蒸气等温气化反应特性及动力学.在实验温度为750~1 100℃内,缩核模型能很好地描述半焦的气化行为,但低温段(750~950℃)和高温段(950~1 100℃)具有明显不同的反应速率-转化率曲线形状和动力学数据.前者受反应控制,其反应速率在初始反应段有最大值,活化能为172 kJ/mol;后者受反应和扩散共同控制,反应速率在转化率为0.15时达最大值,活化能为82 kJ/mol.实验还考察了水蒸气分压对气化反应的影响,并通过n级速率方程求取水蒸气分压的平均反应级数为0.28.在此基础上,进一步得到低温区和高温区的气化反应速率方程.     

三相流化床除CO_2研究

三相流化床除CO_2器(TBD)是一种新型的除CO_2器。用三相流化床作为除CO_2器的研究工作,国内外均未见报导。本文初步探讨了气体速度、喷淋密度、床层静止高度、填料球密度,单个填料球表面积对三相流化床除co_2器的床层压降、床层膨胀高度,出水CO_2含量、脱吸效率、传质系数K_L值的影响。三相流化床除CO_2器与固定床除co_2器相比、在达到同样出水水量和水质条件下,填料高度由3[m]降到0.05～0.1[m],装置直径为固定床的1/2。     

反应条件对DEA吸收CO_2的影响研究

在自行设计的化学吸收-热解吸中试实验系统上,以DEA(二乙醇胺)水溶液为吸收液,CO2为处理对象,分别考察了吸收液体积分数、液气体积比、CO2体积分数和空塔气速对CO2脱除效率的影响,并计算了吸收液CO2摩尔负荷、总传质系数和填料层单位压降的变化。实验结果表明,液相传质阻力即吸收液浓度和液气体积比增加对CO2脱除起促进作用效果,最佳操作条件为DEA吸收液体积分数10%～20%、液气体积比为0.125;而气相传质阻力即CO2体积分数和空塔气速增加对吸收效果有负影响。此外,气相条件对CO2脱除效果的影响远比液相条件小得多,说明传质阻力主要在液相侧。     

复合吸附剂CaO/Al_2O_3对CO_2吸附性能的研究

采用过量浸渍法制备不同质量分数的复合吸附剂CaO/Al_2O_3,并采用CO_2-TPD、低温氮气吸附脱附、XRD以及FT-IR等方法对吸附剂的结构进行了表征。采用容量法测定了吸附剂在25和70℃条件下对CO2的吸附性能。结果表明,CO_2在与吸附剂的作用过程中形成了CaCO_3;在吸附温度为70℃、压力为1.0MPa的条件下,当CaO的负载量为5%(wt)时,复合吸附剂的吸附效果最好,吸附量为36.45mg/g。用D-R模型计算了复合吸附剂的吸附热,用Clausius-Clapeyron方程研究了复合吸附剂吸附过程的吸附焓变与覆盖度的关系。结果表明,复合吸附剂的吸附热随着CaO掺杂量的增加而增加,而吸附过程的吸附焓变随着吸附质覆盖度的增加而降低。     

O_2/CO_2煤粉锅炉炉膛实时仿真模型研究

基于O2/CO2燃烧方式的烟气成分和换热特点,建立了炉内辐射换热过程的动态数学模型。以某300MW O2/CO2煤粉锅炉概念设计中的炉膛为研究对象,进行了BMCR工况下的静态仿真计算、O2/CO2容积比和摆角扰动试验。仿真结果表明,所建立的模型运行稳定,动态变化趋势合理,可为O2/CO2煤粉锅炉炉膛的控制系统设计和机组运行提供参考。     

团聚剂对NaClO/NaClO_2溶液脱硫脱硝反应速率影响研究

为了实现NaClO/NaClO_2溶液法脱硫脱硝脱除细微颗粒物的高效运行,本文以脱硫脱硝化学反应速率为研究对象,对比了发泡团聚剂(用于团聚细微颗粒物)的加入对二氧化氯生成和脱硫脱硝反应速率的影响特性,通过周期性的实验,确定维持高效脱硫脱硝效率所需的溶液浓度。实验结果表明,一方面团聚剂增大了溶液粘度,减缓了溶液反应速率,抑制二氧化氯的析出;另一方面团聚剂生成的泡沫增加了气液之间的接触面积,促进了脱硝反应。而且在有无团聚剂的两种情况下,复合溶液的反应速率遵循了相近的变化规律,溶液中二氧化氯摩尔浓度高于0.96 mmol/L左右时,脱硫脱硝速率达到最高并维持一段时间;当二氧化氯摩尔浓度低于一定值时,脱硝效率迅速降低。该实验结果可以为脱硫脱硝技术的中试和放大提供理论指导。     

气调储藏—O_2和CO_2对种子生理活性影响的研究

本文研究了气调储藏中o_2和co_2对种子生活活性的影响.结果表明在气调储藏中,种子活力与乙醇含量呈负相关,乙醇在种子中的积累是造成种子活力下降的重要原因之一.乙醇在种子中的积累又受制于种子水分和氧浓度的影响,水分与气体对种子活力的关系是FH_20>FO_2>FCO_2,因此,要求种子水分在采用气调储藏时应低于16%.本文还提出一个新的种子活力指标—V/A值.它能有效地反映种子生理活性状态和乙醇积累对种子品质的损伤.     

流化床O2/CO2气氛对烟煤焦反应速率的影响研究王文康1,卜昌盛1,熊金琴1,王昕晔1,张居兵1,朴桂林1,张孝勇2

流化床O₂/CO₂燃烧是实现煤炭清洁利用及近零碳排放的有效技术之一. 为进一步探究工业流化床O₂/CO₂燃烧条件下的煤颗粒燃烧机制,本研究在小型流化床试验台上,通过在线测量流化床出口烟气中O₂和CO的浓度,深入考察了O₂/CO₂取代O₂/N₂后,不同的床层温度(800～900 ℃)、O₂浓度(4%～10%)及颗粒粒径(2～8 mm)下的烟煤焦燃烧特性. 实验结果表明:O₂/CO₂气氛下,煤焦反应速率随床层温度的升高、O₂浓度的升高和颗粒粒径的降低而增加; 煤焦燃烧反应由O₂扩散控制,气化反应由反应动力学控制; 相较于O₂/N₂气氛,低床温下,O₂/CO₂气氛下的O₂扩散速率降低是煤焦反应速率改变的主要原因; 高床温下,除O₂/CO₂气氛下O₂的扩散速率降低外,煤焦气化反应对煤焦反应速率的影响同样不可忽略.     

不同褐煤在O_2/CO_2条件下燃烧特性的实验研究

利用热重分析仪,系统地研究了霍林河褐煤、印尼1#褐煤和印尼2#褐煤在空气和O2/CO2条件下的燃烧特性,比较了不同褐煤样品在燃烧过程中失重与温度和时间的关系.实验结果表明,褐煤在O2/CO2条件下的燃烧特性与空气条件下的燃烧特性存在明显的区别,富氧燃烧条件下CO2分压力的大小影响褐煤的反应活性.     

在O2/CO2和O2/N2气氛下添加H2对乙炔扩散火焰碳烟生成的影响

通过二维消光法获得乙炔层流扩散火焰的高度、温度及碳烟含量,研究O2/CO2及O2/N2两种气氛下添加H2对乙炔层流扩散火焰中碳烟生成的影响.结果表明:两种气氛下添加H2对乙炔火焰高度影响微弱,但会升高乙炔火焰温度,温度随H2流量的增加而升高,H2与C2H2的流量比值为0.5时,O2/CO2和O2/N2气氛下火焰最高温度升幅分别为6.1％,3.1％;两种气氛下添加H2对乙炔火焰中的碳烟生成有明显抑制作用,随H2流量的增加火焰碳烟体积分数明显下降,H2与C2H2的流量比值为0.5时,抑制作用最强,O2/CO2和O2/N2气氛下碳烟体积分数降幅分别为24.4％,27.5％.     

煤焦固定床等温CO2气化反应动力学研究

利用自建固定床实验台研究了常压下神华煤煤焦等温CO2气化反应特性,实验分析了CO2流量、煤焦质量、气化温度和CO2分压对煤焦固定碳转化率的影响.在建立的化学反应动力学控制实验条件下,根据等转化率法计算得到煤焦气化反应活化能E为155 kJ/mol、CO2分压反应级数n为0.58;通过比对常用42种反应机理函数相关系数大...     

高浓度CO_2气氛中煤氮官能团转化过程研究

对神木烟煤在高浓度CO_2气氛中热解(气化)和燃烧前后的煤焦进行了元素分析和X射线光电子能谱分析,从微观半定量角度考察了煤粉/焦表面氮形态的变化规律。结果表明,神木烟煤在CO_2气氛下反应后,吡咯氮(N-5)和季氮(N-Q)含量大幅下降,吡啶氮(N-6)含量大幅上升,表明N-5高温下可能被分解或转化为N-6;O_2存在的气氛中,N-Q大幅增加,而N-6大幅减少,表明煤焦中的N-6可能会在燃烧过程中转化为N-Q;燃烧气氛中NO的存在,导致N-5增加,N-6减少,一部分N-6与NO作用后转化为吡啶酮,或者NO与部分组分反应成为N-5形态。     

Ni/MgO-Al_2O_3催化剂的制备及在CO_2重整CH_4反应中的应用

采用溶胶-凝胶法制备了纳米催化剂的载体复合氧化物MgO-Al2O3,然后采用浸渍法制备出纳米Ni//MgO-Al2O3催化剂,并将其应用在CO2重整CH4反应中,结果表明,在适宜的反应条件下,纳米Ni//MgO-Al2O3催化剂具有很好的活性和稳定性.     

缓蚀剂降低CO_2对N-80碳钢腐蚀速率的电化学研究

用动电位扫描法研究了单组分缓蚀剂和缓蚀协同效应对饱和CO2 水溶液中N 80碳钢腐蚀速率的影响 ,并探讨了它们对CO2 腐蚀阴阳极过程的影响 .