高温煤焦气化反应的Langmuir-Hinshelwood动力学模型

应用基于吸附和脱附原理的Langmuir-Hinshelwood （L-H） 动力学模型来描述煤焦在H₂O和CO₂混合气氛下的气化反应时,存在单独活性位和相同活性位两个相互矛盾的假设。在管式炉实验装置内考察了在不同气化温度和气化剂分压的条件下,内蒙煤焦（NMJ）与H₂O和CO₂的气化反应特性,获得了NMJ-H₂O 和NMJ-CO₂反应的L-H动力学模型,同时考察了H₂、CO对煤焦气化反应的抑制作用,并探究了NMJ在H₂O和CO₂混合气氛下的气化反应机理。研究结果表明：NMJ-H₂O以及NMJ-CO₂反应的活化能分别为214.78 kJ·mol^-1和145.96 kJ·mol^-1。H₂对NMJ-H₂O以及CO对NMJ-CO₂的反应存在明显的抑制作用,且CO的抑制作用随反应温度的降低而愈加明显。基于L-H动力学模型计算得到的反应速率曲线与实验结果十分吻合。对于NMJ在H₂O和CO₂混合气氛下的气化反应,基于相同活性位假设的L-H模型的反应速率预测值与实验结果吻合,更加适用于NMJ在混合气氛下的气化反应机理。     

ＳＯ４２－／ＭxＯy型无机固体超强酸研究进展

本文综述了ＳＯ_４^２－／Ｍ_xＯ_y型无机固体超强酸的研究进展,并对其制备条件、酸中心构型及性能改进等问题进行了探讨。     

新型洗涤冷却室结构的应用

德士古水煤浆加压气化技术是当今世界上最先进的煤气化技术之一,德士古气化炉是该技术的核心设备.采用激冷流程工艺的气化炉,大都存在着激冷室带水的共性问题,且在高负荷生产状况下尤为明显,直接制约了气化炉负荷的提高.由华东理工大学和兖矿鲁南化肥厂共同开发的新型洗涤冷却室内件结构能够有效地解决带水问题.     

洗涤冷却室内固含率径向分布不均匀性的实验研究

为了研究三相洗涤冷却室内固含率的径向分布特性,利用光纤探针对局部固含率进行测量,采用固含率径向不均匀指数(RNI(εs))对局部固含率的径向分布不均匀性进行了定量描述。结果表明：洗涤冷却管出口以下的液池可分为气相湍动作用区、二次流动区与颗粒沉降区,其中气相湍动作用区内的气泡尾流夹带与颗粒沉降区内的颗粒间相互扰动导致其RNI(εs)大于二次流动区,RNI(εs)受到液固性质、表观气速及测量高度等多种因素的共同影响。当截面平均固含率■相近时,二次流动区与颗粒沉降区内不同条件下的局部固含率εs的径向分布具有相似性。经非线性参数拟合得到了由无因次半径(r/R1)与■表示的εs的关联式,其预测值与实验值吻合良好。     

基于铁基载氧体的无烟煤化学链燃烧过程中硫分布特性

在间歇式固定床反应器上,基于Fe_2O_3/Al_2O_3载氧体,研究了还原阶段反应温度和Fe_2O_3负载量对无烟煤化学链燃烧产物及S元素分布的影响。研究结果表明,含碳气体释放量随反应温度升高而增加,随Fe_2O_3负载量先增加后减少。产物中CO_2比例随反应温度升高先增加后减少,在850℃时达到最高(37.6%)。在实验条件下,未检测到SO_2生成。反应2 h时,载氧体中S元素的富集程度随温度和Fe_2O_3负载量升高而增加;5.5 h时,载氧体中S元素分布比例随温度升高而显著降低。利用SEM分析了载氧体表面微观形态结构。分析表明,Fe_2O_3负载量大于40%会导致载氧体轻微烧结。     

洗涤冷却管内热质传递的实验研究及数值模拟

为了研究新型洗涤冷却室洗涤冷却管内热质传递,对新型水煤浆气化炉洗涤冷却室进行了热模实验研究,并借助F luent流体仿真模拟计算软件,建立了洗涤冷却管内气液二相流热质同时传递过程的数学模型,模拟值与实验值吻合较好。研究结果表明:对于一定的合成气量,存在一个最佳的冷却水量。洗涤冷却管上部0.2 m区域内合成气温度下降梯度最大,即该处气液热质同时传递最为剧烈。比较建模所选用的4种辐射传热模型,结果显示,采用Rosseland辐射模型的模拟结果与实验结果最为吻合。     

无溢流固阀板式热水塔热质传递特性

以蒸汽、水为实验介质,研究气流床煤气化系统的关键设备之一——固阀板式热水塔的传热特性。利用塔板上汽液二相逆流热质传递过程能量方程,根据实验结果拟合出了预测传热效率的公式,并通过改变开孔率、孔径、阀高和孔间距等固阀塔板结构参数研究其对传热特性的影响。实验结果表明:传热效率预测值与实验值相符程度较高,验证了公式能较好地描述热水塔内蒸汽-水一元体系直接接触冷凝传热过程;传热效率随着传热单元数的增加而增加,在液汽比(质量比)为5—32实验操作范围内,传热效率一般低于55%;当传热效率较低时可以通过减小动能因子,增大传热单元数,从而提高传热效率;当传热效率较高时,可以适当减小开孔率、孔径和阀高,增加传热面积,提高传热效率,而孔间距对传热效率的影响可以忽略不计。     

施工质量控制的过程能力指数研究

通过研究过程能力指数及其和不合格率之间的关系,结合建筑工程自身质量特点,以检验批为研究对象,根据国家规范中对主控项目和一般项目合格率的不同要求,分别得出适宜于评价主控项目和一般项目施工质量的过程能力指数模型。该模型能够定量地衡量在施工建筑工程的工序质量等级,从而使施工企业尽早发现和改进施工过程中存在的质量问题。     

煤焦在气化合成气中高温气化反应特性

在固定床管式炉反应器中进行了煤焦在H₂O、CO₂、H₂和CO混合气氛中气化特性的实验研究,考察了反应温度、原料气组成和加煤量对产物气组成以及碳转化率的影响。实验结果表明,在各实验条件下,合成气与煤焦反应后CO流量均增加最多,H₂少量增加。煤焦与CO₂的反应受到明显抑制。混合气体通过与煤焦反应可以提高有效气（CO+H₂）的含量,实验条件下反应出口气体中有效气浓度比反应结束时最多提高3.3个百分点。反应速率受气化剂之间的竞争和气化产物的抑制作用较为明显,在1100℃和1300℃时,煤焦在相同气化剂流量的合成气中的最高反应速率分别只有在纯气化剂（水蒸气或CO₂）中最高反应速率的49%和69%。受到多种气体组分之间的相互影响,气体在孔道里的扩散和吸附对反应影响更加显著,随机孔模型可以较好地拟合此类反应,而不考虑孔结构的均相模型和缩芯模型拟合度较差。