直接还原炼铁行业中两段粉煤气化工艺模拟的研究

根据碳和水蒸汽、二氧化碳气化是吸热反应的原理,开发了用化学反应法回收高温煤气显热的煤基两段组合式新气化工艺,在发电及钢铁行业有着非常广阔的应用前景.论文用模拟软件Aspen Plus,建立了两段(一段气流床,二段固定床)组合式粉煤气化模型,模拟直接还原炼铁过程(DRI)中的两段组合式气化工艺.研究在二段是否补加水蒸汽,以N2及CO2作为粉煤输送介质的气化工艺指标,模拟结果表明:二段炉内补加水蒸汽时,将会增加二段气化用煤量,而降低了出口煤气中的有效气含量.因此两段气化工艺用于炼铁行业时,选择一段气流床的粉煤以CO2作为输送介质,既增加二段炉内的气化剂,又增加整个气化工艺出口煤气的有效气成分,满足直接还原炼铁行业的要求.     

人工神经网络在汽液相平衡常数预测中的应用

汽液相平衡常数的计算在化工分离过程中至关重要 ,传统方法参数众多 ,计算过程复杂 ,耗用机时多。本文在文献数据的基础上 ,首先利用过程模拟软件DesignⅡ对汽液相平衡常数进行了计算 ,然后使用三层BP神经网络及L -M算法对汽液相平衡常数进行预测 ,并以其他多种算法作为对比。结果表明 ,预测数据与实验数据吻合相当好 ,L -M算法运算速度明显快于其他算法 ,总耗机时大大缩短     

多喷嘴对置煤气化技术的研究与工业示范

煤气化技术是发展煤基化学品(氨、甲醇、二甲醚等)、煤基液体燃料、先进的IGCC发电、多联产系统、制氢、燃料电池等过程工业的基础,是这些行业的共性技术、关键技术和龙头技术.本文详细介绍了多喷嘴对置煤气化技术的特点,研究开发的方法和过程,多喷嘴对置的水煤浆和粉煤气化中试装置的运行情况,多喷嘴对置的水煤浆气化技术工业示范装置的运行情况.示范结果表明,同样采用北宿精煤的国泰化工有限公司多喷嘴对置气化炉与鲁南化肥厂Texaco气化炉相比,碳转化率提高3个百分点以上,比氧耗降低约8%,比煤耗降低2%～3%;同样采用神府煤的华鲁恒升化工有限公司多喷嘴对置气化炉与上海焦化厂Texaco气化炉相比,碳转化率提高3个百分点以上,比氧耗降低约2%,比煤耗降低约8%左右.工业运行结果表明,多喷嘴对置气化炉工艺指标先进,运行稳定可靠.     

气化炉停留时间分布的数学模型

本文给出了高径比、筒体出口通道面积各异的模型气化炉在不同射流速度时的冷态停留时间分布测试结果,提出了无因次停留时间分布密度函数的数学模型及参数估计值。     

多喷嘴对置水煤浆气化技术在化工行业中的应用

多喷嘴对置水煤浆气化技术是具有自主知识产权的大型煤气化技术,工业装置已经在兖矿国泰化工有限公司和华鲁恒升化工有限公司建成并运行,成功实现了工程化放大.工程实践表明:多喷嘴对置水煤浆气化技术在气流床气化炉、合成气洗涤冷却、初步净化、含渣黑水热量回收等方面有创新性的技术方案,避免了目前Texaco技术在工业操作中出现的诸多问题,有利于气化装置的长周期、稳定运行;工艺指标先进,碳转化率、有效气含量、比氧耗和比煤耗等工艺指标优于采用同样煤种的Texaco气化装置.该技术的开发成功标志我国大型煤气化技术零的突破,大大减少了专利实施许可费,为推动我国化工企业的能源结构调整和节能降耗提供了技术支撑.     

气流床气化炉炉体三维传热模型研究

从通用三维传热模型出发,研究了气流床气化炉炉体的三维传热模型,应用有限差分法进行了求解,以德士古气体炉炉体为具体实例,研究了炉内温度、环境温度、耐火砖的导热系数变化对气化炉炉壁温度造成的影响。结果表明,该方法可以有效地计算出气化炉炉体上任意一点的温度,为气化炉的设计、运行,维护提供理论依据。     

硼的引入对聚硅酸稳定性的影响

本文考察了硼的引入对聚硅酸稳定性的影响,利用透射电镜及结外光谱观测了其形态结构。结果表明,在强酸性条件下,适量硼的引入有利于酸硅酸的稳定,硼参与了聚硅酸的聚合反应,改善了聚硅酸的形态结构,从而阻缓了它的进一步胶凝,提高了它的稳定性。     

鼓泡塔内热质同时传递过程研究

在鼓泡塔内的热模实验表明,塔内存在一个适宜的液汽比。比较鼓泡塔和填料塔得出,完成相近的传热和传质负荷,鼓泡塔传热传质效率不及填料塔、鼓泡塔的蒸汽利用程度比填料塔高;鼓泡塔的操作弹性、设备堵塞等问题优于填料塔。故鼓泡塔亦是较理想的热水塔塔型,可用于水煤浆气化系统。     

天然气部分氧化炉的数值模拟

采用CFD模拟计算高温高压下天然气部分氧化炉。通过冷态模拟计算喷嘴端部区域的回流情况,并以此作为确定喷嘴结构的判据之一;通过热态模拟计算研究天然气部分氧化炉内的速度、温度、组分浓度分布,其出口气体组成和温度与通用过程模拟软件AspenPlus的模拟结果吻合。说明模拟结果是准确的,可用于辅助解决实际工程问题。     

泡罩塔板上气液两相局部统计特性实验测定

以空气、水为工质,用双头电导探针研究了泡罩塔板上局部气液接触情况,得到了泡罩塔内距离塔板高度49mm截面上气液两相局部参数——气含率、气泡速度、比表面积及气泡尺寸的统计规律。结果表明,在泡罩塔板上,同一位置的局部气含率随气量的增加而增大,受液量的影响较小;气泡速度主要分布为0．4～o．6m／s;气液比表面积的值85％在50～200m^-1,但在截面上分布不均匀;气泡Sauter直径为0～40mm,55％分布在5～25mm。