烟煤在双流化床中气化特性初步实验研究

利用一套高3m的双流化床煤气化实验系统,以烟煤为燃料进行了气化初步实验研究.烟煤在气化炉中进行热解气化,生成的半焦经下返料器送入燃烧炉进行燃烧,通过高温循环灰携带能量供给气化炉.通过调整气化炉内料层高度改变燃料在气化炉内的停留时间,从而影响气化效果,料层高度可以通过气化炉内压差进行监测.烟煤气化达到稳定工况时,燃烧炉和气化炉的温度和压差基本保持稳定.燃气热值为5.53 MJ/m3,尚未达到中热值标准,原因在于实验装置规模较小导致散热损失较大,同时返料器以空气为返料风降低了燃气品质.     

生物质高温气流床分级气化特性

为了满足生物质间接液化中对合成气组成的要求,特别是H2与CO体积比要达到1.0~2.0,采用生物质低温热解炉结合高温气流床的生物质分级气化系统,研究气流床分级气化方式对生物质气化合成气的影响.针对温度、一次气化时间等因素,研究合成气组分、H2与CO体积比、碳转化率、气化效率以及焦油质量浓度等方面的变化情况.结果表明,生物质分级气化和温度的升高均能够提高H2与CO体积比.生物质分级气化系统的最佳工况是一次气化时间为0.6s,当气化温度为1 100℃时,此时气化效果最好,气化效率达到75%,H2与CO体积比可达1.22,碳转化率达到96.3%.分级气化合成气中焦油质量浓度比传统气化明显减少,从5.46g/m3降低到了50mg/m3.     

基于支持向量机和粒子群算法的生物质气化过程建模与优化

生物质气化过程的最终目标就是尽可能得到更多的高品质可燃气体。目前国内外缺乏对生物质气化过程参数优化问题的研究,在实际气化过程中燃气品质难以保证从而对燃用气设备产生了不利的影响,降低了燃气的利用价值。为此建立了一种能适应生物质(竹子)气化过程的支持向量机模型用于预测生物质气化气组分、气体热值及气体产率等气化指标。在此模型基础上,采用MOPSO算法寻找最优控制参数当量比ER和气化温度T,使得气体热值和气体产率两个目标折中并在一定程度上都趋近于最大化。通过生物质料竹子为例的计算验证,得到了满意的结果,即在保证气化指标的同时可得到一组最优的控制参数。     

生物质空气气化机理和燃气品质影响因素研究

生物质空气气化主要用来生产5 M J/Nm3左右的低热值燃气,对生物质分子组成及分子结构、空气气化过程中复杂的物理化学过程、物料的组成和气化设备的结构以及运行参数对产品燃气的品质的影响进行了研究,提出了提高燃气品质、降低焦油的技术性建议.     

基于ASPEN PLUS的生物质气化模拟与分析

基于ASPENPLUS软件,对生物质气化过程进行模拟和分析.运用吉布斯自由能最小化原理,结合RGibbs模块和RYield模块,构建了生物质气化模型.运用该模型对稻壳在流化床中的气化过程进行模拟,发现模拟结果与实验结果基本吻合.模拟分析了不同气化温度和空气当量比对气化结果的影响.结果表明:研究范围内的气化温度对产气率影响不大;随着空气当量比的增大,气化温度增加,热值减小,产气总量增加.     

稻壳流化床气化实验研究

在小型流化床气化实验台上,利用空气作为气化剂,对稻壳进行了气化实验研究,利用臭氏分析仪和气相色谱对气化气成分进行分析。考察了不同气化温度、不同空气当量比对气体成分,产气率和气化效率的影响。结果表明,稻壳气化气中含有CO,N_2,H_2,CH_4,CO_2,C_(?)H_x等气体,升高气化温度会使产物气体的热值与气化效率增加,然而空气当量比增加导致产物气体的热值与气化效率降低。     

基于Aspen plus的污泥循环流化床高温氧气气化模拟分析

基于Aspen plus软件建立了循环流化床污泥高温氧气气化模型,研究了气化温度、O₂当量比、O₂浓度及污泥含水率等因素对气化产物组分的影响。结果表明：O₂当量比为0.05时,可燃组分含量最多,继续增加当量比会使可燃组分逐渐下降;随着温度升高,可燃组分逐渐增多,当温度达到850℃时,产物组分几乎不再变化;随着污泥含水率的增加,CO的体积分数逐渐下降,气化气热值降低;当O₂浓度从55%增至98%时,可燃组分逐渐增大,气化气热值逐渐增大。     

废轮胎胶粒气化脱硫试验研究

使用自行设计的流化床实验装置进行废轮胎胶粒气化实验和气化脱硫实验,研究温度、钙硫摩尔比以及流化数对气化脱硫的影响.结果表明,温度升高会增大产气中可燃气成分体积含量,增大产气热值;钙硫摩尔比的增大导致脱硫效率升高和产气热值增大;流化数增大可提高产气量,同时也使得产气热值下降.     

以空气-水蒸汽为气化剂下吸式生物质气化炉设计与试验

针对下吸式生物质气化炉主要部件对气化效果的影响进行了分析,并且设计了1台生物质气化炉。以空气-水蒸汽为气化剂,松木颗粒为原料,对该气化炉进行试验。在仅以空气为气化剂时,确定了最佳空气当量比(ER)为0.263,还原区反应温度达到671℃,燃气热值达到峰值1 569 kcal/Nm3。在ER保持0.263不变的条件下,增加水蒸汽与燃料质量比(S/B),在反应温度高于600℃时,燃气中CO含量逐渐减少,H2含量逐渐增加。当该气化炉以空气-水蒸汽为气化剂,ER为0.263,S/B为0.078时,燃气热值达到最大值1 627 kcal/Nm3。     

轻烃气化装置的实验研究

我国轻烃燃气事业的发展仍处于探索阶段,在轻烃燃气利用技术上,必须解决好如何控制燃气的混合比以及确定适宜的制气站运行参数问题,针对上述问题,以晔路盛燃气工程有限公司的轻烃气化装置作为实验样机,研究了影响气化过程各种因素的作用（装置工程温度、系统内压力、液位、供气量、供油量等）,获得了该设备系统制气的规律和控制方法。     

生物质焦油在氧化钙上的催化裂解研究

生物质焦油是生物质气化过程中的有害副产物,它会降低气化效率影响设备运行,所以必须有效地处理清除,本文以氧化钙作为催化剂,在一定条件下用固定床反应器使生物质焦油发生催化裂解,发现氧化钙确实焦油裂解有催化作用。当催化温度为７００℃时,焦油的裂解率为７３．５％,焦油的气化４９．４％,气态裂解产物为甲烷、乙烯和氢气。     

加压湍动循环流化床气化炉煤气成分与热值试验

为了研究不同操作工艺参数对加压循环流化床煤气化特性的影响,在加压湍动循环流化床热态实验台上对淮北烟煤进行煤气化试验,试验操作条件：气化炉压力p为0.3 MPa、气化温度t为830～910 ℃、空气煤质量分数w(空气煤)为0.29～0.4 kg/kg、蒸汽煤质量分数w(蒸汽煤)为0.32～0.53 kg/kg.通过多参数组合变换工况,分别考察试验操作条件对煤气成分和煤气热值的影响.采用宽筛分石英砂作为床料,在试验过程中粗石英砂加剧气化炉提升段下部密相区的扰动程度,同时细石英砂提高上部稀相区颗粒体积分数,加上气化炉本体具有下宽上窄的特征,在一定范围内实现气化炉提升段下部湍动流化,上部环核流动.结果表明,气化炉温度对加压煤气化过程影响最为显著,并在w(空气煤)为0.35 kg/kg、w(蒸汽煤)为0.38 kg/kg时,煤气热值达到最大值4 138.98 kJ/m3.     

无烟造气型煤燃烧特性的实验研究

灰熔融性和热稳定性是造气型煤的2项重要质量指标,也是评价型煤燃烧性能好坏的重要依据.作者以济源无烟煤为原料煤,采用正交实验法,研究了MS-1型粘结剂、配煤和生物质添加剂的用量对造气型煤燃烧特性的影响.结果表明:优化MS-1型粘结剂的配方以及合理添加配煤和生物质可以提高造气型煤的燃烧特性.最后,依据实验确定出型煤工业生产的最优配方.     

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.     

Method of oxygen-enriched two-stage underground coal gasification

Two-stage underground coal gasification was studied to improve the caloric value of the syngas and to extend gas production times. A model test using the oxygen-enriched two-stage coal gasification method was carried out. The composition of the gas produced, the time ratio of the two stages, and the role of the temperature field were analysed. The results show that oxygen-enriched two-stage gasification shortens the time of the first stage and prolongs the time of the second stage. Feed oxygen concentrations of 30%,35%, 40%, 45%, 60%, or 80% gave time ratios (first stage to second stage) of 1:0.12, 1:0.21, 1:0.51, 1:0.64,1:0.90, and 1:4.0 respectively. Cooling rates of the temperature field after steam injection decreased with time from about 19.1-27.4 ℃/min to 2.3-6.8 ℃/min. But this rate increased with increasing oxygen concentrations in the first stage. The caloric value of the syngas improves with increased oxygen concentration in the first stage. Injection of 80% oxygen-enriched air gave gas with the highest caloric value and also gave the longest production time. The caloric value of the gas obtained from the oxygenenriched two-stage gasification method lies in the range from 5.31 MJ/Nm3 to 10.54 MJ/Nm3.     

生物质等离子体气化合成二级平台化合物研究

在电容耦合和介质阻挡放电等离子体提供的高温、高能量的反应环境中,进行生物质气化合成的研究.生物质可以代替化石资源制备饱和与不饱和烃类、含氧有机化合物等,采用等离子体技术,避免在气化中焦油的生成,分析平台化合物合成的影响因素,得出气化过程中的产物组成与介质阻挡放电中的等离子体参数.     

Na_2Cr_2O_7和NaClO_4对水泥窑用煤燃烧特性的影响

以煤的着火点、燃尽点、燃烧烈度、平均放热强度和发热量为评价指标,利用TG-DSC分析添加剂Na2Cr2O7和NaClO4对水泥窑用煤燃烧特性的影响。结果表明,两类燃煤添加剂均能改变水泥窑用煤的燃烧特性。两类添加剂的加入降低了水泥窑用煤燃烧的着火点和燃尽点,使其能够在较低的温度下进行燃烧,提高煤的燃烧性和燃尽性,同时降低了煤的燃烧烈度,使煤的燃烧更加平稳,有利于煤在水泥窑内的燃烧;Na2Cr2O7和NaClO4均能使煤的发热量增加,且加快煤粉热量的释放,促进了煤的完全燃烧。