国家重点基础研究发展计划(2010CB227000)
- 作品数：12 被引量：148H指数：8
- 相关作者：王辅臣代正华于广锁周志杰李超更多>>
- 相关机构：华东理工大学更多>>
- 发文基金：国家重点基础研究发展计划国家高技术研究发展计划长江学者和创新团队发展计划更多>>
- 相关领域：化学工程动力工程及工程热物理理学更多>>
- 粉煤密相气力输送流型被引量：25
- 2010年
- 基于电容层析成像技术对粉煤密相气力输送系统的流型进行了研究,获得了水平管和竖直上升管粉煤密相气力输送系统的典型流动形态。研究结果表明,水平管输送时的流型随时间复杂多变,典型流型有满管流、沉积层流、悬浮流等;统计分析发现,随表观气速不同,存在明显的主导流型;结合固相速度及管道压力信号分析,展示出其与流型之间存在一定的对应关系,进一步证实了密相气力输送系统的不稳定性特征。对竖直上升管的ECT测试结果表明,输送流型为环核结构。
- 马胜郭晓镭龚欣黄万杰陆海峰刘剀
- 关键词：密相气力输送电容层析成像粉煤流型
- 煤快速热解固相和气相产物生成规律被引量：24
- 2011年
- 利用能有效避免二次转化反应的高频炉热解装置对3种不同变质程度的煤进行了600~1200℃条件下的快速热解,考察了在煤热解最初阶段焦产率、焦-C产率、热解气产率、热解气4种主要组分H2、CO、CH4和CO2的比例以及热解气热值随煤阶和热解温度的变化规律。结果表明,焦的产率和焦-C的产率均随煤阶的升高而升高,热解气的产率随煤阶的升高而降低;热解温度的提高能显著降低煤焦和焦-C的产率并提高热解气的产率。热解气组分以H2和CO为主,CH4和CO2的含量较低;随着温度的升高,H2和CO的含量升高,CH4和CO2的含量下降。热解气中H2＋CO的含量以及H2/CO的比值均随着温度的升高而升高。烟煤和无烟煤热解气热值均随着温度的升高而降低,褐煤热解气热值则先上升后下降。
- 袁帅陈雪莉李军代正华周志杰王辅臣
- 关键词：煤快速热解热值
- 氯化铁对高硫石油焦-CO_2气化的催化作用被引量：11
- 2012年
- 以FeCl3为催化剂,采用热天平考察了FeCl3添加量、气化温度、FeCl3添加方法对高硫石油焦-CO2气化反应转化率和气化反应速率的影响,采用4种动力学模型对石油焦-CO2催化气化动力学曲线进行拟合,并对石油焦催化气化残渣进行XRD分析。结果表明,高硫石油焦催化气化反应速率随气化温度、FeCl3添加量的增加而增大,随转化率的增加而减小,与非催化石油焦气化的单峰动力学曲线不同;采用离子交换法添加FeCl3比采用浸渍法的催化气化效果好。FeCl3催化石油焦-CO2气化反应初始阶段,铁主要以Fe3C形式存在,随着反应的进行大部分Fe3C与石油焦中的S结合形成FeS,导致催化剂活性降低。4种动力学模型拟合结果表明,随机孔模型效果最好,相关系数在0.96以上。
- 胡启静周志杰刘鑫于广锁
- 关键词：氯化铁高硫石油焦催化气化
- 多喷嘴对置式气化炉内颗粒停留时间分布数学模拟研究被引量：11
- 2011年
- 气流床气化炉中,颗粒停留时间分布是反映物料混合的重要特性,研究其规律对于改进炉内流场结构,优化运行参数和气化炉的宏观建模都具有重要的意义。通过建立三维CFD模型,研究了进口气速、颗粒粒径和密度等因素对颗粒停留时间分布规律的影响。模拟结果显示出与实验结果相同的规律。结果表明,在研究范围内,颗粒平均停留时间随着气速的增加,呈现出先增大后减小的趋势,在一定气速下达到峰值,这是颗粒和气体停留时间分布规律的重要区别。达到这一峰值所需的气速,只受到颗粒粒径的影响,而不受密度的影响。进口气速一定时,颗粒密度和粒径的增加,均导致颗粒平均停留时间减小。此外,随着颗粒密度、粒径以及进口气速的增加,颗粒最短停留时间始终减小。
- 李超代正华许建良于广锁王辅臣
- 关键词：气流床气化炉冷态模拟
- 电导检测器离子色谱法测氰根的应用被引量：5
- 2011年
- 利用电导检测器离子色谱建立了氰根的分析方法,考察了该分析方法的检测下限、线性范围、标准误差（RSD）以及加标回收率。在高频热解设备中对神府煤和稻草进行了快速热解实验,利用NaOH溶液吸收法将热解气中的HCN转化为氰根离子,利用所建立的检测方法对氰根进行定量。结果表明,信噪比为3时该分析方法的检测下限为0.01 mg/L,在0.1-50 mg/L范围内线性关系良好,标准误差（RSD）小于3%,加标回收率为90%-105%。对HCN吸收液样品进行检测时发现氰根与其他杂质离子分离效果较好,3次重复实验的重现性良好。所建立的HCN吸收方法和氰根检测方法能够满足煤和生物质热解时HCN生成率的考察要求。
- 刘霞袁帅李军陈雪莉王辅臣
- 关键词：离子色谱电导检测器氰根煤生物质
- 高温热处理对石油焦结构及气化活性的影响被引量：21
- 2011年
- 采用固定床反应器,在常压下对石油焦进行高温（1173~1773 K）热处理。利用元素分析、XRD、BET和孔隙结构、SEM等测试手段考察了热处理温度对石油焦的元素组成、石墨化程度、孔隙结构及表观结构的影响,在Thermax500加压热天平上考察了不同温度热处理后的石油焦样品在常压下1273 K时的气化反应活性。结果表明,热处理温度升高,石油焦中碳/氢质量比增加,石墨化程度更加严重,微晶结构更趋于有序性,导致其气化反应活性降低。
- 刘鑫张保申周志杰许建良王辅臣
- 关键词：石油焦气化活性石墨化
- 天然气非催化部分氧化转化炉模拟被引量：7
- 2014年
- O2/CH4比、操作压力和气化炉长度等因素对天然气非催化部分氧化转化炉的运行至关重要。研究建立了基于反应动力学的反应器网络模型和平衡模型。考察了O2/CH4摩尔比、压力与停留时间对合成气出口温度和组成的影响。结果表明,反应器网络模型的预测结果与工业运行数据吻合较好。随着O2/CH4摩尔比增大、压力的上升或停留时间的变长,两种模型模拟结果的差异逐渐变小。反应器网络模型模拟结果表明,O2/CH4摩尔比上升,合成气温度逐渐升高,出口甲烷含量逐渐降低,H2/CO摩尔比逐渐下降。在停留时间较短时,压力的上升会促进甲烷的转化,而在停留时间较长时,较高的压力会抑制甲烷的转化。
- 徐月亭代正华李超刘海峰周志杰王辅臣
- 关键词：天然气非催化部分氧化反应器网络反应机理
- 甲烷/氧气层流反扩散火焰形态及滞后特性研究被引量：7
- 2015年
- 对空气气氛中甲烷/氧气反扩散火焰的形态和推举滞后特性进行了实验研究.实验中通过改变气体流量考察了气速变化对火焰形态演变及滞后特性的影响,并利用紫外相机系统研究了气速对不同形态火焰中OH*分布的影响.研究结果表明:甲烷气速、氧气气速和火焰的历史状态是决定火焰形态的三个重要参数,并以此对实验范围内的火焰形态进行了分区;氧气气速对不同形态反扩散火焰轴线上的OH*分布有相似的影响,当氧气缺乏时,反扩散反应区较短,当氧气富余时,反扩散反应区在轴向分布较广;同轴甲烷的气速对反扩散火焰的滞后特性影响显著,随着甲烷气速的增加,反扩散火焰的推举速度和再附着速度呈线性减小,部分预混火焰向反扩散火焰转变的速度呈线性增加.
- 李新宇代正华徐月亭李超王辅臣
- 关键词：推举富氧燃烧
- 高温煤焦气化反应的Langmuir-Hinshelwood动力学模型被引量：13
- 2014年
- 应用基于吸附和脱附原理的Langmuir-Hinshelwood(L-H)动力学模型来描述煤焦在H2O和CO2混合气氛下的气化反应时,存在单独活性位和相同活性位两个相互矛盾的假设。在管式炉实验装置内考察了在不同气化温度和气化剂分压的条件下,内蒙煤焦(NMJ)与H2O和CO2的气化反应特性,获得了NMJ-H2O和NMJ-CO2反应的L-H动力学模型,同时考察了H2、CO对煤焦气化反应的抑制作用,并探究了NMJ在H2O和CO2混合气氛下的气化反应机理。研究结果表明:NMJ-H2O以及NMJ-CO2反应的活化能分别为214.78 kJ·mol-1和145.96 kJ·mol-1。H2对NMJ-H2O以及CO对NMJ-CO2的反应存在明显的抑制作用,且CO的抑制作用随反应温度的降低而愈加明显。基于L-H动力学模型计算得到的反应速率曲线与实验结果十分吻合。对于NMJ在H2O和CO2混合气氛下的气化反应,基于相同活性位假设的L-H模型的反应速率预测值与实验结果吻合,更加适用于NMJ在混合气氛下的气化反应机理。
- 任轶舟王亦飞朱龙雏金渭龙王辅臣于广锁
- 关键词：煤焦气化动力学固定床
- 灰含量及助熔剂对气流床粉煤气化炉性能的影响被引量：12
- 2011年
- 基于气流床粉煤气化炉的平衡模型,考察了灰含量及添加助熔剂对气化炉性能的影响,为工业气化炉变煤种操作提供指导。研究结果表明:在相同气化操作温度下,随着灰含量增加,有效气产率和冷煤气效率降低,比煤耗和比氧耗相应增加。在入炉氧煤比和蒸汽煤比一定时,煤中的灰含量波动±1%,北宿煤气化温度将产生约±27℃的波动,开阳煤气化温度将产生约±15℃的波动。对于高灰熔点开阳煤,助熔剂(CaCO3)添加量占入炉粉煤量5.4%(质量分数)时,比煤耗和比氧耗比未加入助熔剂时分别减少2.8%和6.9%。因此,工业操作中应密切注意入炉煤的灰含量波动对气化温度的影响,相应调整气化操作参数;对于高灰熔点煤,需确定适宜的助熔剂添加比例,以降低气化操作温度,减少煤耗氧耗,降低操作成本。
- 孙钟华代正华周志杰于广锁
- 关键词：灰分含量助熔剂
