煤制天然气过程催化甲烷化的数值模拟

两步法煤制天然气的第一步反应主要生产粗煤气CO和 H2,调整CO与 H2的比值后进行甲烷化反应。在计算软件HSC中分别控制反应温度、压力和CO与H2比例,计算了甲烷化产物变化规律,得到第二步甲烷化反应最适条件是1．8 M Pa、700℃;通过在计算软件FL U EN T 中进行一步对催化甲烷化反应的模拟,0．1 M Pa、720℃时的催化甲烷化即可达到无催化高压条件的甲烷摩尔产率,甲烷化产率最高时对应的n（H2）∶ n（C O ）比值为1．8。     

煤制天然气气化单元的数值模拟

为生产煤制天然气,本文采用HSC化学热力学计算软件进行了煤气化单元的数值模拟。通过改变反应温度、压力及气化剂水蒸气的供入量,分析煤气化产物可用于甲烷化的有效组分(CO,H2,CO2,CH4)摩尔分数的变化规律,同时结合相应的能源转化效率优化工况参数,降低甲烷化的氢气补充并提高转化效率。结果表明,煤制天然气煤气化单元中的运行参数最优选择为1.5 MPa,900℃;煤及气化剂输入量为n(煤)∶n(水)=1∶2;煤气化产物中有效气摩尔分数达96.97%,n(CO)∶n(H2)生成速率为1.5~1.8。该结果可以用于指导煤制天然气的实验研究。     

橡胶/塑料混合物热裂解制油的实验研究

针对生活垃圾中的合成聚合物给自然环境造成的严重污染,本文以汽车外胎橡胶和收集的塑料垃圾为研究对象,采用SDTA851型TGA热重分析仪,将橡胶和塑料以不同比例掺混在热重分析仪中进行热解实验,得到热解特性和动力学参数的变化规律,橡胶和塑料混合物的热解转化分布在2个温度段,第1阶段为主要热解过程,热解率占总热解失重率的85%左右,掺混比例对热解温度范围的影响不明显,但对热解速率有明显的影响;同时依据热重分析所确定的500℃最佳热解终温,在固定床上进行热解制油的验证性实验,并对热解产物液态油和固体残余物进行收集称量,计算得到液体和固体两相比例,对所得液态油进行水分和发热量测试分析,分析结果表明,得油率约为38%,油发热量为35MJ/kg,说明混合燃料中橡胶比例越大,得油率越高。该研究为橡胶和塑料垃圾的热解提供理论依据。