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煤气化过程反应模型研究进展 被引量：2
1
作者 丁路 王培尧 +4 位作者 孔令学 白进 于广锁 李文 王辅臣 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3593-3612,共20页
煤炭是我国能源安全的压舱石,煤气化作为煤炭清洁高效利用的核心技术对实现“碳达峰、碳中和”的战略目标具有重要作用。基于动态原位表征揭示煤气化反应机理并建立煤气化模型,对拓展煤炭和生物质等含碳物料作为气化原料的适用性,开发... 煤炭是我国能源安全的压舱石,煤气化作为煤炭清洁高效利用的核心技术对实现“碳达峰、碳中和”的战略目标具有重要作用。基于动态原位表征揭示煤气化反应机理并建立煤气化模型,对拓展煤炭和生物质等含碳物料作为气化原料的适用性,开发新型高效的气化技术有重要的理论指导价值。同时,煤灰的流动性质是影响气化炉长周期稳定运行的关键指标。本文详细综述了煤气化过程的动力学模型、热力学模型、床层模型以及煤灰流动性的预测模型,对比了各类模型的优缺点、适用的条件以及描述气化过程的性能,指出了不同方法建立的模型存在的问题,为气化过程的总包反应模型建立提供了理论指导,并针对煤气化过程反应模型未来的研究重点进行了展望。 展开更多
关键词 煤气化 动力学模型 热力学 床层模型 煤灰流动性预测模型
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铁、钙氧化物对含油污泥热解特性的影响
2
作者 廉腾飞 唐龙飞 +1 位作者 刘霞 陈雪莉 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2024年第3期335-345,共11页
油泥中铁、钙无机物含量较高,对热解产物分布和石油烃脱除的影响不容忽视。采用固定床热解装置,研究了铁、钙氧化物对油泥热解特性的影响。结果表明:当油泥高于500℃热解时,Fe_(2)O_(3)不仅使热解气体中CO和CO_(2)增多,还增加了热解油... 油泥中铁、钙无机物含量较高,对热解产物分布和石油烃脱除的影响不容忽视。采用固定床热解装置,研究了铁、钙氧化物对油泥热解特性的影响。结果表明:当油泥高于500℃热解时,Fe_(2)O_(3)不仅使热解气体中CO和CO_(2)增多,还增加了热解油中芳香烃的含量;CaO促进了热解油中长链烃的形成,使热解气体中H2、CH4和C2H4占比增加;在500℃分别添加质量分数为10%的Fe_(2)O_(3)和CaO时,残渣中石油烃质量分数分别下降到1.87%和1.94%。 展开更多
关键词 油田含油污泥 固定床热解 铁、钙氧化物 石油烃脱除 作用机理
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木屑与低密度聚乙烯两段式共热解制备液体芳烃研究
3
作者 龚桐荻 蔡勤杰 张素平 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第11期1604-1616,共13页
本研究设计了两段式的热解过程,以松木木屑和低密度聚乙烯(LDPE)协同转化制备液体芳烃。催化热解过程所得液体产物自然分层为有机相和水相,当使用两段式热解体系时,其有机相产率比传统单段热解提高11.4%。通过木屑与LDPE单独热解与共热... 本研究设计了两段式的热解过程,以松木木屑和低密度聚乙烯(LDPE)协同转化制备液体芳烃。催化热解过程所得液体产物自然分层为有机相和水相,当使用两段式热解体系时,其有机相产率比传统单段热解提高11.4%。通过木屑与LDPE单独热解与共热解对比发现,木屑与LDPE共热解过程中存在基于氢转移的协同作用,能够促进液体芳烃的形成,且该协同作用在两段式过程中更显著。原料中LDPE所占比例会影响协同效应强度;在木屑和LDPE质量比为1∶1时协同效应最显著,所得有机相产率达到47.2%,其中,芳烃含量为93.8%。提高两段温度可以促进木屑和LDPE挥发分的析出并强化芳构化反应,但过高的温度会促进气体生成;当初步热解段温度在600℃,协同转化段温度在500℃时,共热解芳烃产率最高。碱性氧化物MgO可以促进木屑与LDPE的初步热解,使用MgO作为初步热解段催化剂对比ZrO_(2)有机相产率提高5.2%,对协同转化段HZSM-5催化剂通过Ga_(2)O_(3)进行负载能够进一步提升协同转化效果,最终有机相产率达到51.5%,其中,芳烃含量达到98.9%。 展开更多
关键词 木屑 低密度聚乙烯 两段式热解转化 芳烃
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基于煤颗粒−结合水复合相的水煤浆导热系数预测模型
4
作者 蒋海锋 张华驰 +4 位作者 赵辉 许建良 梁钦锋 李伟锋 刘海峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2538-2546,共9页
水煤浆气流床气化是目前大型先进煤气化技术之一,提升水煤浆气化效率有助于推动煤炭清洁高效利用。水煤浆预热技术被认为是提高煤气化能源利用效率的关键技术之一。目前,复杂液固悬浮液导热系数的变化规律和内在机理仍未被完全认识。导... 水煤浆气流床气化是目前大型先进煤气化技术之一,提升水煤浆气化效率有助于推动煤炭清洁高效利用。水煤浆预热技术被认为是提高煤气化能源利用效率的关键技术之一。目前,复杂液固悬浮液导热系数的变化规律和内在机理仍未被完全认识。导热系数是介质流动换热的重要基础参数,表征着其在稳态导热过程的导热能力。利用瞬态热线法测定不同温度下相同质量分数水煤浆的导热系数,实验结果表明:温度越高,导热系数越高。在室温下测定不同质量分数下水煤浆的导热系数,实验结果表明可以分为2个阶段:质量分数从51%增大到58%时为下降区,导热系数快速下降,由0.401 W/(m·K)降至0.358 W/(m·K);而质量分数继续增加,从58%到67%时为恒定区,导热系数基本保持在0.358 W/(m·K)。基于实验结果,综合考虑平行模型、麦克斯韦模型、广义自洽模型等复合材料模型,提出煤颗粒−结合水复合的水煤浆导热系数平行预测模型。水煤浆中的水分包含自由水和结合水,结合水会和煤颗粒形成煤颗粒−结合水复合相,将水煤浆视为复合相和自由水相组成的两相复合材料。在下降区,随着煤颗粒质量分数的增加,自由水相减少,复合相不变,水煤浆导热系数快速降低;在恒定区,随着煤颗粒质量分数的进一步增加,复合相中的结合水量减少,但复合相的导热系数基本维持稳定。 展开更多
关键词 水煤浆 质量分数 导热系数 煤水复合模型 结合水
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污泥对高灰熔融温度煤灰熔融特性调控机制 被引量：2
5
作者 李萌 陈雪莉 +2 位作者 李风海 许建良 刘霞 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第7期198-208,共11页
我国高灰熔融温度煤储量巨大,灰中硅铝含量高,而部分污泥中碱性氧化物含量高,将其与高灰熔融温度煤共气化为高灰熔融温度煤灰熔融特性的调控提供了可能。研究了城市污泥(CS)和制药污泥(ZY)对高灰熔融温度焦作煤(JZ)灰熔融特性的影响。... 我国高灰熔融温度煤储量巨大,灰中硅铝含量高,而部分污泥中碱性氧化物含量高,将其与高灰熔融温度煤共气化为高灰熔融温度煤灰熔融特性的调控提供了可能。研究了城市污泥(CS)和制药污泥(ZY)对高灰熔融温度焦作煤(JZ)灰熔融特性的影响。结果表明:向JZ灰中添加CS灰和ZY灰均可降低其灰熔融温度,添加ZY灰对JZ灰熔融温度降低效果更明显;CS灰和ZY灰的添加比例分别为15%和10%时,2种混合灰的流动温度降至1380℃以下,满足气流床气化液态排渣要求。CS灰CaO含量高,ZY灰Fe_(2)O_(3)含量高,随污泥灰添加,CS灰中CaO与Al_(2)O_(3)和SiO_(2)反应生成的钙长石增多,其与石英发生共熔导致液相含量增加降低了灰熔融温度;弱还原气氛下JZ-ZY灰中Fe 3+被还原为Fe 2+,并使生成的铁尖晶石等铁系矿物质增多,低熔点铁尖晶石在低温下熔融及铁系矿物质与其他物质发生的低温共熔降低了JZ灰熔融温度。污泥灰添加比例相同时,与JZ-CS灰相比,JZ-ZY灰中理论固相含量更低;晶相衍射峰强度和数量更低;1500℃时,ZY灰占比25%的混合灰达到全液相状态,而CS灰占比25%的混合灰中仍有部分莫来石。摩尔离子势α与2种混合灰的特征温度均呈线性正相关。JZ-ZY灰的α降幅更大,因此JZ-ZY灰熔融温度降低更明显。 展开更多
关键词 高灰熔融温度煤 污泥 灰熔融特性 流动温度 调节机制
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预分选汽车破碎残余物热解特性及其动力学分析
6
作者 谭金鹏 李伟锋 陈雪莉 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3647-3659,共13页
我国每年产生的汽车破碎残余物(automobile shredder residue,ASR)数量巨大,亟需无害化处理和资源化利用。固废热解过程因产生的二次污染物少,且产品利用价值高,逐渐成为研究的热点。针对某报废汽车生产线产生的5种典型预分选ASR物料,... 我国每年产生的汽车破碎残余物(automobile shredder residue,ASR)数量巨大,亟需无害化处理和资源化利用。固废热解过程因产生的二次污染物少,且产品利用价值高,逐渐成为研究的热点。针对某报废汽车生产线产生的5种典型预分选ASR物料,在固定床反应器中考察了温度(500~900℃)和物料种类对ASR热解三相产物组成、热解焦微观结构及重金属分布规律的影响,通过热重(TG)分析ASR从常温到900℃热失重过程,并采用分布式活化能(DAEM)法计算其热解动力学。结果表明,ASR热解主要发生于200~500℃范围内,热解反应活化能为17.39~195.21 kJ·mol^(-1)。提高热解温度,ASR样品可产生更多热解气,且H_(2)、CO和CH_(4)等成分占比增加,焦油产生量减少,同时促进焦油二次裂解以及组分向苯环化转化。红外和拉曼光谱分析表明,热解温度升高,热解焦中主要发生-OH、-CH_(3)、-C=C-以及-COOH等分子基团的脱除,不同ASR热解焦ID1/IG值在3.77~6.57内,石墨化程度增大,热解焦中重金属分布受温度和物料种类影响显著。本研究结果可为开发ASR热解技术提供参考。 展开更多
关键词 汽车破碎残余物 预分选 热解特性 热分析动力学 重金属
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