勝利褐煤外熱式氣流床溫和氣化建模研究:模型的建立
本文選題:氣流床 + 溫和氣化; 參考:《煤炭學(xué)報(bào)》2017年09期
【摘要】:以勝利褐煤為原料,在鐖80 mm×3 000 mm下行氣流床中進(jìn)行了800℃/900℃氣化實(shí)驗(yàn),研究了爐內(nèi)氣固相流動(dòng)特點(diǎn)、爐內(nèi)反應(yīng)分區(qū)、主要反應(yīng)的動(dòng)力學(xué),進(jìn)而建立了氣化爐模型。結(jié)果發(fā)現(xiàn),氣相流動(dòng)存在射流區(qū)、回流區(qū)、平流區(qū),其中平流區(qū)占95%;實(shí)驗(yàn)條件下爐內(nèi)依次發(fā)生熱解、燃燒、氣化反應(yīng);結(jié)合實(shí)驗(yàn)條件,利用縮合模型推導(dǎo)了H_2O-O_2協(xié)同作用影響下半焦氧化和氣化反應(yīng)的速率方程,發(fā)現(xiàn)它們分別受氣膜擴(kuò)散、化學(xué)反應(yīng)控制,而且受協(xié)同作用影響,氣化反應(yīng)速率在添加氧氣前后差異較大,故建模時(shí)采用推導(dǎo)的速率方程更切合實(shí)驗(yàn)條件和煤種特性;考慮H_2,CO,CH_4燃燒、半焦-CO_2/H_2氣化,CO變換、CO-H_2甲烷化反應(yīng),忽略速率較小的焦油燃燒、半焦-H_2O甲烷化,CO_2-H_2甲烷化等反應(yīng);由于半焦微觀結(jié)構(gòu)的差異,不同溫度和氣氛下單位反應(yīng)體積內(nèi)氣固相有效接觸(碰撞)面積差異較大,建模時(shí)應(yīng)分別考慮;通過以上研究建立了氣化模型,模型預(yù)測(cè)值誤差較小,92%預(yù)測(cè)值誤差小于20%,75%預(yù)測(cè)值誤差小于10%。
[Abstract]:In this paper , the gas - solid phase flow characteristics , reaction zone in the furnace and kinetics of the main reaction are studied by using the Shengli lignite as the raw material , the characteristics of gas - solid phase flow in the furnace , the reaction zone in the furnace and the kinetics of the main reaction are studied .
【作者單位】: 中國(guó)礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院;
【基金】:“十二五”國(guó)家科技支撐計(jì)劃重點(diǎn)資助項(xiàng)目(2012BAA04B02)
【分類號(hào)】:TD849.2;TQ541
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,本文編號(hào):2115212
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