褐煤在甲烷气氛下热解特性及硫析出规律研究

利用热天平研究了龙口褐煤在甲烷气氛下的热解失重特性．研究表明,在低于400℃时,甲烷对褐煤没有促进热解的作用．在400℃～750℃范围内,甲烷促进了煤的热解．750℃以后煤在甲烷气氛下热解的TG曲线上升,出现增重．在固定床上进行了褐煤在天然气气氛下的热解实验,分析了热解气体中碳氢组分和硫的析出规律,发现煤热解气相产物中CH4（甲烷）、C2（乙烷和乙烯）、C3（丙烷和丙烯）和C4H10（丁烷）都是在350℃开始析出,到550℃达到最大值,750℃时已基本全部析出．在天然气气氛下,硫的析出量一直较在氮气气氛下多,说明甲烷能促进煤中硫向气相中迁移．     

煤在还原性气氛下热解硫的析出机理研究进展

对煤在还原性气氛下热解硫的析出机理的研究进行综述,着重介绍了在氢气气氛下、焦炉气气氛下的脱硫机理及脱硫效果;并指出煤在甲烷气氛下热解,甲烷对脱硫存在促进作用。比较几种还原性气氛下煤热解的脱硫优缺点,指出甲烷对促进煤热解脱硫具有重要的研究价值和实际应用前景。     

海水脱硫散堆填料塔的流体力学计算

采用体积平均法建立了描述散堆填料塔内气、液两相的流动模型；通过数值计算，获取了在不同液气比下塔内流体速度、孔隙率分布及压力分布，并就压力损失与实验值进行了对比，预测值与实验值吻合较好，趋势完全一致。分析海水速度分布图发现，靠近壁面处存在显著的壁流现象，并在沿流方向上液体有向壁区积聚的趋势，壁流现象变得更严重。由3种填料径向孔隙率分布图可看出，近壁面处的孔隙率明显高于中间区域，这是形成壁流的原因所在。     

海水脱硫散堆填料塔的数值模拟及传质计算

采用体积平均法建立了描述散堆填料塔内气、液两相的流动模型;在双膜理论的基础上建立了平均体积传质模型。通过数值计算,获取了在不同液气比下塔内流体速度、孔隙率分布、压力分布及脱硫效率,并就压力损失和脱硫效率与实验值进行了对比,预测值与实验值吻合较好,趋势完全一致。分析填料塔内海水的速度分布矢量图和填料塔中间高度断面上的速度分布图发现,靠近壁面处存在着显著的壁流现象,并在沿流方向上液体有向壁区积聚的趋势,壁流现象变得更严重。由3种填料径向孔隙率分布图可看出,近壁面处的孔隙率明显高于中间区域,表明这是形成壁流的原因所在。     

程序升温热重法研究活性焦气化反应特性

在管式炉上以较高炭化温度（1000℃以上）制备煤焦,并在较低温度（850℃）下用水蒸气活化而制得活性焦。采用程序升温热重法对高炭化温度下制得活性焦的CO2气化反应特性进行了研究,并利用组合升温速率法对其动力学参数进行了计算。从对碳转化率曲线、气化速率曲线的分析和比较来看：随着制焦温度的升高和煤阶的增加,活性焦的活性逐渐下降;活化之后的煤焦比未活化煤焦的气化反应活性更好。动力学参数的计算结果符合上述结论。     

海水脱硫散堆填料塔流体流动及传热研究

在大型可移动式海水脱硫试验台上进行了中试规模的试验,在体积平均法的基础上,结合试验数据获得的压损拟合公式建立了描述散堆填料塔内气、液两相的流动及传热模型;通过计算,获取了在不同液气比下塔内流体速度、孔隙率分布、压力分布及海水温度分布,并就压力损失和海水出口温度与试验值进行了对比,预测值与试验值吻合较好。分析计算结果发现,靠近壁面处存在着显著的壁流现象,其形成原因是近壁面处的孔隙率明显高于中间区域。海水温度在顶部分布较不均匀,靠近壁面处海水温度波动较大,向塔中心处逐渐趋于均匀,沿塔高度从上到下,温度逐渐下降均匀,到塔高一半处基本不再变化(△T<0.1 K),说明在塔高一半处气液间的热交换已基本完成。     

活性炭填料在海水脱硫中催化氧化作用的试验研究

分析了以拉西环和活性炭为填料时海水脱硫效率及排出液中亚硫酸根离子残余率的变化规律;同时研究了入口SO2浓度及填料高度对脱硫效率及排出液中亚硫酸根离子残余率的影响.结果表明:在相同工况下,以活性炭为填料时的脱硫效率明显高于以拉西环为填料时,且排出液中亚硫酸根离子的残余率明显低于以拉西环为填料时,从而证明了活性炭填料在海水脱硫中具有催化氧化SO2为稀硫酸的作用;以拉西环为填料时,入口SO2浓度越高,越不利于SO2的脱除,脱硫效率下降;而以活性炭为填料时,入口SO2浓度为10-3时的脱硫效率比入口SO2浓度为5×10-4时略有提高,说明活性炭催化氧化SO2的作用与海水脱硫作用同时发生,高浓度SO2时的脱硫效率反而较高.     

煤与天然气的高温共热解研究

在常压固定床上进行煤与天然气的共热解试验,采用气相色谱仪（GC）分析热解过程中的气体,同时利用扫描电镜（SEM）研究制得煤焦的表面微观结构.结果表明,随着热解终结温度的提高,制得煤焦的宏观团聚倾向越来越明显,对应SEM图中煤焦表面的炭粒也从颗粒发展到丝状并向四周延伸.气相色谱分析则表明,煤焦表面的析炭是来自天然气中甲烷的裂解.此外还发现,天然气气氛的存在促进了煤的热解,二者产生一定的协同效应.