煤炭低温预氧化降粘实验研究及机理分析

采用低温预氧化方法在固定床内对平顶山地区强粘结煤进行了降粘实验.结果表明,该煤种粘结性随氧化时间延长而降低,氧化8 h、终温200℃的样品降粘效果最好,原煤的粘结指数由81下降到3.49.氧化终温对煤粘结性影响复杂,随氧化时间延长,降粘的最佳温度也随之改变.13C固体核磁共振对煤样的表征发现预氧化后煤大分子结构中的芳香环趋于稳定,脂肪支链变短,含氧官能团增多.对接氧脂碳falO、接氧芳碳faP、羰基碳faC、脂肪烃碳falC-H含量与粘结指数GR.I.进行线性拟合,拟合方程分别为falO=-0.012GR.I.+5.53,faP=-0.013GR.I.+7.03,faC=-0.014GR.I.+5.25,falC-H=0.041GR.I.+19.46,其决定系数分别为0.889,0.722,0.623,0.581.     

操作条件对双循环回路变径提升管压降的影响

针对生产清洁汽油组分的催化裂化新工艺,建立了具有双循环回路的变径提升管冷模实验装置. 提升管由下部具有较小床径、较高气速的气力输送区和上部具有较大床径、较低气速的快速流化区组成,循环物料可在提升管的下部和中部分别加入,形成主、副两个循环回路. 分析了系统主、副循环回路的压力平衡关系,研究了操作条件对提升管压降的影响. 结果发现,主、副循环回路的提升管压降均随表观气速的增加而降低;增加2个循环回路中任意一个固体循环速率时,将使另一循环回路的固体循环速率降低,但总固体循环速率和2个循环回路的提升管压降均升高. 2个循环回路相互影响并保持各自的压力平衡,在固体循环速率控制阀处,只有循环管端压力大于提升管端压力才能维持系统正常操作. 增加系统藏料量、循环管直径、副循环供料床高度和直径均有利于维持循环系统的正常操作.     

抑制氮氧化物排放的无烟燃煤技术及其在窑炉改造中的应用

抑制NO排放的无烟燃煤技术能够同时降低NO和烟黑的排放, 提高燃烧效率. 本文介绍了该技术用于窑炉改造的实例,并对改造前后的污染物排放结果进行了讨论.     

螺旋输送器中颗粒混合过程的模拟

采用离散单元法(discrete element method,DEM)模拟了工业尺度螺旋输送器中两种不同密度与粒径的颗粒的流动状态与混合过程。采用Lacey混合指标的定量分析表明,该输送器的混合性能强烈地依赖于操作条件和结构尺寸,转速和物料的添加速率对混合效果影响最大,其次是混合段螺距和物料粒径。根据工业生产的具体要求,可参考上述发现合理地选择技术参数、提高混合效率、降低能耗。     

煤拔头烟煤焦的物质组成及碳结构

以3种粒径大同烟煤(DT60、DT80、DT100)为原料,在喷动载流床上分别制备了4种热解温度(550、650、750和850℃)的拔头半焦,采用工业分析、红外光谱分析以及X射线衍射分析法对拔头丰焦的物质组成和破结构进行了测试.结果表明,拔头半焦的物质组成和破结构与原煤热解度(Dv)有关.Dv随热解温度、升温速率和停留时间增加而增加,不同粒径原谋在同一热解温度下的Dv,大小排序基本为Dv,DT60> Dv,DT100>Dv,DT80;拔头半焦的挥发分含量随Dv升高而降低,燃料比随Dv升高而升高;对大同烟煤,在Dv,大于0.55时,芳香结构有明显缩聚反应,半焦破结构也出现明显有序化现象.     

下行床气固传质及反应特性的实验研究

以臭氧催化分解为模型反应,对气固并流下行循环流化床反应器中气固传质与反应特性进行了研究. 制备了臭氧分解催化剂,并以它为循环物料在内径0.09 m、高度8.2 m的下行床中测定了颗粒浓度分布和臭氧浓度分布. 实验结果表明,臭氧在加速段分解率在45%左右,约占总分解率的90%,其随颗粒循环量(Gs)的增加略有上升. 当Gs从2.77 kg/(m2×s)增加到6.58 kg/(m2×s)时,全床分解率从50%上升至55%. 建立了平推流的传质模型,给出了有效传质系数和操作参数的关联式.     

循环流化床过渡段高度的简化计算

建立了循环流化床轴向“S”型分布过渡段高度的计算模型,实现了仅由操作条件和物料性质计算过渡段长度及对应的空隙率分布.与几种体系实验值的比较表明,模型计算结果与实际吻合较好.     

抑制氮氧化物无烟燃煤炉内煤气化过程

本文研究不同通风方式抑制氮氧化物无烟燃煤炉的炉内煤气化过程,测量了排底部、发生煤气区和干馏煤气区３个部位通风时该炉 ＮＯ和ＣＯ的排放浓度,分析了３个部位通风时气化室内的煤气成分、温度和停留时间对污染物形成的影响。     

烟煤固体热载体低温快速热解实验研究

以连续式热解装置为实验平台,藁城和府谷煤为原料,石英砂为热载体,考察了460~520℃范围内热解所得气、液产物收率、组成和性质的变化规律. 结果表明,在考察的温度范围内,提高热解温度,热解气、液产物收率增加,液体产物收率最高可达12%左右. 热解温度对热解产物中不凝气组成影响显著,热解煤气热值高达25 MJ/Nm3以上. 焦油组分中酚衍生物含量最高,稠环烃、芳香烃、链烃组分的含量也较高,酚含量随热解温度增高有所降低,而芳烃含量则显著提高. 根据实验结果提出了酚-芳烃转化的可能路径.     

煤拔头中低温快速热解烟煤半焦的孔隙结构

利用喷动载流床模拟煤拔头工艺,在550, 650, 750和850℃热解温度下对大同烟煤进行热解得到拔头半焦. 采用氮吸附法对该烟煤及其半焦的孔隙结构进行了研究. 结果表明,拔头半焦的孔隙发达度都弱于原煤;由低到高4个热解温度下挥发分析出率(Y)依次为7.89%, 21.79%, 22.12%, 39.33%,中孔尺寸随Y增加而减小,微孔和大孔尺寸及总孔体积和总孔比表面积基本随Y增加而增加;550℃时挥发分的析出对孔隙结构的发展无明显有利影响. 从原煤到半焦(热解温度由低到高),样品满足BET吸附等温式的相对压力范围依次为0.101~0.351, 0.093~0.201, 0.072~0.152, 0.032~0.053, 0.058~0.108,BET比表面积与NLDFT总孔比表面积变化趋势一致.