本文在自搭建的兩段組合式氣化實驗平臺上開展相關熱態(tài)實驗,研究了神府煙煤（SF）在二段氣化反應區(qū)的反應特性以及負載不同催化劑對于二段氣化反應的影響；在固定床實驗裝置上研究了煤顆粒落入高溫氣氛內的氣體釋放特征。本文的研究結果對探究進一步優(yōu)化氣流床-固定床耦合的氣化工藝具有指導作用。以神府煙煤（SF）和內蒙褐煤（NM）為二段固定床氣化原料,經二段氣化反應特性對比研究發(fā)現,在二段加入神府塊煤時得到的氣化參數與內蒙褐煤相比差異較小。在現有實驗條件下,向二段塊煤添加不同種類、不同質量的添加劑,結果表明鉀鹽、鈉鹽及鐵鹽的加入對二段氣化反應均有較好的促進作用。在塊煤中添加鉀鹽時,二段氣化反應得到了加強,各項氣化指標隨鉀鹽用量的增加而提高。當添加5%K時,二段出口合成氣中有效氣體含量與原煤相比增加了2.5%；當添加8%K時,有效氣體的含量較原煤增加了約3.8%。引入金屬碳摩爾比γ這一參數描述催化劑添加量與煤樣的比值,并以此參數確定不同條件下催化劑的添加量。結果表明,在相同γ條件下,鈉鹽的催化效果不及鉀鹽。在添加量達到5%Na以后繼續(xù)添加鈉鹽,提升效果不如增加相同量鉀鹽效果明顯。添加量從5%Na增加至8%... 

【文章來源】：華東理工大學上海市 211工程院校 教育部直屬院校

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【學位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
Abstract
第1章 前言
    1.1 研究背景
    1.2 研究內容
第2章 文獻綜述
    2.1 煤氣化技術
        2.1.1 煤氣化概述
        2.1.2 反應機理
        2.1.3 煤氣化反應動力學
    2.2 氣化反應的影響因素
        2.2.1 煤的結構特性
        2.2.2 煤熱解的影響
        2.2.3 工藝條件的影響
    2.3 兩段氣化技術
        2.3.1 E-gas氣化爐
        2.3.2 MHI氣化爐
        2.3.3 化學熱回收兩段式氣化工藝
第3章 兩段組合式氣化爐熱態(tài)實驗
    3.1 實驗流程及裝置
        3.1.1 實驗流程
        3.1.2 實驗裝置
        3.1.3 計量系統(tǒng)
    3.2 實驗步驟
    3.3 柴油及氧氣標定
        3.3.1 柴油泵標定
        3.3.2 氧氣流量標定
    3.4 煤樣選擇
        3.4.1 爐內溫度
        3.4.2 氣體組分變化
        3.4.3 段出口氣體熱值及有效氣體含量
    3.5 本章小結
第4章 催化劑對于兩段組合式氣化工藝影響的研究
    4.1 實驗部分
        4.1.1 煤樣制備
        4.1.2 實驗條件
    4.2 數據處理
        4.2.1 合成氣熱值
        4.2.2 碳轉化率
    4.3 鉀鹽催化劑對二段反應特性的影響
        4.3.1 鉀鹽添加量對二段溫度的影響
        4.3.2 鉀鹽添加量對于二段出合成氣組成的影響
        4.3.3 鉀鹽添加量對與二段出口有效氣體含量及LHV的影響
        4.3.4 鉀鹽添加量對二段煤樣碳轉化率的影響
    4.4 鈉鹽催化劑對二段反應特性的影響
        4.4.1 鈉鹽添加量對二段溫度的影響
        4.4.2 鈉鹽添加對二段出口合成氣組成的影響
        4.4.3 鈉鹽添加對于二段出口有效氣體含量及LHV的影響
        4.4.4 鈉鹽添加量對于二段煤樣碳轉化率的影響
    4.5 鉀鹽、鈉鹽、鐵鹽催化及對二段反應特性的影響
        4.5.1 鐵鹽催化劑對于二段合成氣組分及熱值的影響
        4.5.2 添加劑種類對有效氣含量及熱值的影響
        4.5.3 添加劑種類對碳轉化率的影響
    4.6 本章小結
第5章 典型煤種快速熱解氣體逸出特性研究
    5.1 實驗部分
        5.1.1 實驗原料
        5.1.2 常壓熱解實驗
        5.1.3 數據處理方法
    5.2 結果與討論
        5.2.1 內蒙褐煤熱解氣體釋放特性
        5.2.2 熱解氣體總量
    5.3 本章小結
第6章 基于Aspen Plus的兩段組合式氣化技術模擬
    6.1 新型兩段組合式氣化工藝模型建立
    6.2 模型檢驗
        6.2.1 柴油和煤質組成
        6.2.2 模型可靠性檢驗
    6.3 模擬分析
        6.3.1 氧油比對一段氣化的影響
        6.3.2 給煤比對二段氣化的影響
        6.3.3 兩段式組合氣化與一段氣流床氣化的工藝參數對比
    6.4 本章小結
第7章 全文總結及展望
    7.1 全文總結
    7.2 展望
參考文獻
致謝



本文編號：3072965