長久以來,煤炭利用高能耗、高污染的問題一直沒有得到根本性解決,而為應對全球氣候變化,煤炭更面臨碳減排的挑戰(zhàn)。發(fā)展低碳潔凈煤技術是構建未來高效、清潔、低碳的多元供能體系面臨的關鍵難題之一。煤氣化技術是煤炭清潔低碳利用的關鍵過程,又是繼燃燒之后燃料可用能損失最大的過程。本學位論文以碳氫組分解耦的煤炭分級氣化過程為對象,通過煙平衡分析、圖像(?)分析等方法研究煤氣化過程中燃料化學能的轉化與釋放特性,開展煤分級氣化方法研究與機理實驗、研究煤分級氣化關鍵反應過程的熱力學與動力學特性,并開展煤基高效低碳能源系統(tǒng)的集成創(chuàng)新。在煤炭氣化的機理分析層面,分別從煤氣化反應(?)損失機理以及氣化過程中燃料化學能轉化與釋放特性兩方面進行深入研究。改進常規(guī)(?)平衡分析方法,分別計算化學能作功能力與物理能作功能力,提出了化學(?)平衡分析方法,將此方法應用于煤氣化,揭示了煤氣化反應中煤炭化學能的轉化與釋放規(guī)律。進一步將煤氣化(?)損失模型與化學反應動力學相結合,提出求解煤氣化過程單個化學反應(?)損失的方法,利用該方法分析了煤炭氣化反應過程,揭示了煤氣化反應的內(nèi)部(?)損失生成機理,并提出了減小氣化(?)損失的...

【文章頁數(shù)】：130 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖２．２煤氣化化學能流動示意??Ｆｉｕｒｅ?２．２?Ｔｈｅ?ｃｈｅｍｉｃａｌ?ｅｎｅｒｕｔｉｌｉｚａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃａｒｂｏｎ?ｔｏ?ｓｎａｓｒｏｃｅｓｓ??

２．２煤氣化過程化學能轉化與釋放特性??利用上述化學擁平衡分析方法，對煤氣化過程的化學能利用情況進行分析。??當氣化劑為純氧與水／蒸汽時，煤氣化過程化學能流動示意如圖２．２所示，此過??程化學畑平衡方程為公式（２．９）。??ｐｃｈｅ??厶?０２?．－????ｒｃｈｅ?：?｜?ｒｃ....

圖２．３壓力商／與氣化溫度７ｂ對氣化過程所消耗化學傭的影響??Ｆｉｇｕｒｅ?２．３?Ｔｈｅ?ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?／ａｎｄ?Ｔｇ?ｏｎ?ｇａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎ?ｅｘｅｒｇｙ?ｃｏｎｓｕｍｐｔｉｏｎ??

氣化單元化學畑平衡方程可表示為公式（２．１８），其為壓力商Ｊｏ與氣化??溫度２ｂ的函數(shù)，具體地ＡＦｆ與７ＶｒＧ、－ｈ／Ｇ成正相關關系。在不同氧碳比與水??碳比條件下，氣化過程消耗化學煙Ａ＾Ｔ、７ＶｒＧ以及－ｈ／Ｇ的變化情況如圖２．３所??示。壓力商－ｌｎ／Ｇ體現(xiàn)氣化過程組分變化情....

圖２．４煤氣化過程熱力學“白箱”模型??Ｆｉｕｒｅ?２．４?Ｔｈｅ?“Ｗｈｉｔｅ?Ｂｏｘ”?ｔｈｅｒｍｏｄｎａｍｉｃ?ｍｏｄｅｌ?ｏｆ?ｃｏａｌａｓｉｆｉｃａｔｉｏｎｒｏｃｅｓｓ??

２．３．１煤氣化煙損失“白箱模型”??煤氣化煙損失“白箱模型”?［２５，２６］將氣化過程簡化為預熱—混合—反應三個??階段（見圖２．４），其中反應過程恒溫恒壓，其放出的熱量全部用于預熱煤與氣??化劑，從而保證整個氣化過程的熱量平衡�！鞍紫洹蹦Ｐ蛯崿F(xiàn)了對氣化黑箱的初??步分解，得到....

圖2:7煤氣化化學反應炯損失分解計算流程框圖

２Ｚ?＋?２Ｚ?＋?２；Ｊｐ?＜０．００５??＜／＞?＝?＜?［（２Ｚ?＋?２）－Ｚ（￡／ｐ－０．００５）］／０．０９５；０．００５＜ｔ／ｐ?＜０．１?．．．（２．２１）??１．０；?ｄｐ?＞０．１??Ｚ?＝?２５００?ｅｘｐ（－６２４９／?ｒｒ）?．．．（２．２２）??其中，外....

本文編號：3898009