新型(多喷嘴对置)水煤浆气化炉的开发

通过大型冷模和小型热模试验开发新型（多喷嘴对置）水煤浆气化炉,介绍了中试结果及其与德士古水煤浆气化技术的比较,并阐述了新型水煤浆气化炉的技术优势,结果表明,多喷嘴对置气化技术优于引进的德士古技术。     

洗涤冷却环内液体冷态流动行为数值模拟

为了研究洗涤冷却环内冷却水流动的情况,借助计算流体力学软件Fluent建立了洗涤冷却环流体冷态流动的数学模型,同时为了验证模型的可靠性,对洗涤冷却环出口处的流动情况进行了实验研究,实验结果与模拟结果基本吻合。结果表明：因为洗涤冷却环的结构限制,其内部存在多处涡旋区域;内室入水口周向位置处的涡旋运动最为剧烈;受其影响,入水口周向位置的射流孔出口平均速度最小,两入水口之间周向位置的射流孔出口平均流速最大;槽缝出口的平均流速在周向上的分布与射流孔出口平均流速分布相同。     

压力式喷嘴雾化过程气液传质性能

对压力式喷嘴雾化过程气液传质性能进行了研究,考察了CO₂-H₂O、C₂H₂-H₂O、O₂-H₂O、CO₂-paraffin系统中液体对气体的吸收速率。液体雾化压力越大,液体对气体的吸收速率越快,而液体最终浓度与液体雾化压力几乎无关。对单液滴进行受力分析,推导出了液滴运动速度与时间的关系式,并针对CO₂-H₂O体系计算了不同液体雾化压力下液滴速度的变化,结果表明,液滴速度衰减很快,在0.6 s内液滴趋近其终端速度。基于渗透模型推导出液滴内浓度变化方程,在不同气液体系中将模型计算值与实验结果进行对比,相对误差都在20%以内。     

基于小波变换的气化燃烧状态诊断试验研究

提出了一种通过压力信号分析气流床气化炉火焰气化燃烧状态的有效方法,该方法运用尺度分解法分析炉膛压力时域信号。研究结果发现：在点火前冷态,没有特征频率存在;在点火和灭火状态下,压力信号有一阶跃变化,信号在0Hz处有一较大的冲击;火焰剧烈波动时,存在2Hz左右的特征频率;火焰稳定燃烧时,存在着一个40Hz左右的特征频率。这个现象表明,压力信号在一定频段内的分布与气化炉内火焰燃烧的状态密切相关,随着火焰燃烧稳定性加强,压力信号向高频方向移动。     

撞击气流床气化炉内浓度场和温度场的数值模拟

运用PDF燃烧模型模拟以柴油为模拟气化介质的撞击气流床气化炉气化时的过程,结果与实验较吻合。还考察氧燃料比与合成气组成的关系,分析了气化炉中的温度和浓度分布情况。模拟结果表明:氧燃料比与合成气组成关系很大,随着氧燃料比例降低合成气中有效气(CO H2)浓度升高;通过温度变化预测撞击火焰上升的高度,得出模拟条件下撞击火焰上升的高度与气化炉内径之比在1.0左右;随着反应进行,气化炉轴向上O2浓度迅速下降,H2浓度逐渐升高,H2O浓度逐渐降低。     

循环浆态床羟基合成应用研究

循环浆态床结合了浆态床良好的传热性能和气流床高效的传质性能.今对循环浆态床内气液传质系数和固体浓度分布进行了考察,结果表明随着循环流量的增大容积传质系数也增大,在相同循环量的情况下气量越大容积传质系数也越大,并且由于催化剂浆料在反应器内循环,因此当循环量在200 L·h-1、气量在2 L·min-1以上的情况下,整个床层的固体浓度分布已接近初始固含率.同时对循环浆态床反应器羟基合成反应工艺条件进行了考察,结果表明温度在240～260 ℃催化剂具有较好的活性,而反应压力的升高,气体流量的增加和浆料循环流量的增加都有利于羟基合成反应的进行.     

EDA裂解成VAc反应的催化剂和过程研究

二醋酸亚乙酯(EDA)裂解制醋酸乙烯(VAc)是由甲醇、合成气合成醋酸乙烯工艺的最后步骤。本文以均相裂解体系为研究对象,筛选出具有较好催化活性的苯磺酸催化剂;对反应过程所发生的副反应进行了分析,得出副反应的发生主要原因是由于反应体系内酸性中心和活泼的不饱和化学键的存在。提出了控制副反应发生的手段,如:反应原料中加入醋酐作为反应介质,且与EDA适宜的摩尔比为4/1;优选的反应温度范围为130～180℃;反应时间为30min;优选的反应器型式为反应精馏塔。同时在一多取样口的管式反应器内进行了动力学实验,得到了经验动力学方程:-dCEDAdt=7 008×1010exp-97169VAC1-JcEDAC0 502Kc(mol/m3·min)。RTC1 008     

斜孔塔板上气液两相局部统计特性研究

<正>煤气化生成的合成气用途广泛,就煤气用途而言主要有两个方面:整体煤气化联合循环发电(IGCC)和作为合成化工产品的原料。他们都对煤气净化提出严格的要求。未经净化的煤气直接进入IGCC系统,不仅影响传热效果还会影响设备的使用寿命,同时也会污染环境;而作为合成化工产品原料,如合成氨、醇类、烃类等碳氧化合物,在合成化工     

煤催化气化过程中钾催化剂回收的实验研究

对内蒙平庄煤-蒸汽催化气化过程残渣中KOH催化剂的回收进行了实验研究,考察了时间、温度、水渣比和洗涤次数等条件对钾催化剂回收率的影响。实验结果表明,水蒸气催化气化过程中,催化剂的流失可忽略不计。水洗法回收可溶钾占总钾量的80%,回收所得催化剂的有效成分为K2CO3和KOH,占总回收钾量的90%以上。钾收率随时间的增长而快速提高,一般洗涤4 h即可达到预期的收率;升高温度和增大水渣比能明显提高催化剂的收率;水洗洗涤3次,能回收90%左右的可溶钾。     

气流床气化辐射废锅单面受热水冷壁数值模拟

辐射废锅作为气流床煤气化中重要的热回收装置,可显著提高合成气热利用率。针对辐射废锅单面受热水冷壁及其表面覆盖的灰层和渣层,建立三维传热模型,并通过流动与传热耦合的数值模拟方法探究不同工况下水冷壁金属管和鳍片温度分布。结果表明,水冷壁表面温度随高度变化幅度较小。合成气温度下降导致水冷壁表面热流密度减小,金属管表面温度随之降低。水冷壁表面沉积物降低了合成气与冷却水之间的换热效率,但在一定程度上保护金属管和鳍片不受高温侵蚀。水冷壁与壳体之间通入保护气可有效降低鳍片温度。