温度对铝塑包装废物热解产物的影响

热解是实现铝塑包装废物中有机物和金属铝分离的有效方法。利用外热式固定床系统研究了铝塑热解时最主要的影响因素——温度对热解产物(固体残渣、热解油与气体)分布和性质的影响。结果表明,铝塑热解主要发生在723K之前,并且固体残渣在超过773 K时出现AlN,回收Al的纯度降低,因此铝塑热解要将温度控制在723~773 K之间。并且产物中热解气体产率最大,在温度较高时,CH4与C2H4含量较高;热解油是以C5—C35正构烯烃为主的宽沸点油。     

裂解炉管结构对裂解产物收率影响的数值模拟

利用计算流体力学(CFD)软件Fluent 6.3,在相同温度边界条件下分别对3种不同结构的炉管管内石脑油的裂解反应进行了三维数值模拟,深入分析了3种不同结构炉管的轴向、径向的温度分布和主要裂解产物浓度的分布规律。模拟结果表明,炉管结构对炉管长度方向上以及炉管径向上的温度分布和主要裂解产物浓度的分布规律有着显著影响。用数值模拟方法裂解炉管对掌握管内部的裂解反应和主要裂解产物的分布规律有着重要作用,可以为炉管的结构优化设计提供理论依据。     

闪速热解挥发实验中玉米秸颗粒滞留时间的确定

介绍了闪速挥发实验中所用玉米秸颗粒的形状和尺寸，利用线算图计算了不同形状和尺寸的颗粒中心温度达到热解温度所需要的时间；分析了层流炉反应器中颗粒滞留时间的计算方法，从而确定了反应器的设计原则：层流炉反应器中颗粒滞留时间应大于颗粒中心温度达到热解温度所需时间．     

纤维素热解机理的分子模拟及产物形成途径

为了从微观上确定纤维素热解主要产物的形成机理,对聚合度为10的纤维素单分子进行了分子动力学热裂解模拟,模拟发现温度上升到450K时,开始有羟基键断裂,随着温度的升高,在600K时糖苷键开始断裂形成纤维素单体,糖苷键断裂的同时也发现环状单体内部键断裂形成各种分子碎片。结合相关文献的实验结果,对模拟得到的各种分子碎片形成最终产物的可能途径进行了分析。     

影响煤炭热解产物分布的因素

本文对影响煤炭热解产物分布的因素进行了归纳总结,重点分析了煤质性质、热解条件、预处理、催化剂和共热解等因素对煤炭热解产物分布的影响.通过控制这些因素,可以提高煤炭转化效率,并调控热解反应产物分布.开发高效加氢催化剂、添加生物质等富氢物质进行共热解是提高煤热解焦油收率及调控产物分布的重要措施.     

粘土矿物对干酪根热解产物的影响及其作用机理

将伊利石、蒙脱石、高岭石三种粘土矿物按不同比例与干酪根混合，在ＣＤＳ８２０ＧＳ分析系统上进行了实验。结果表明，这三种粘土矿物对干酪根热解产物的化学组成都有影响，但影响程度不同，其中，蒙脱石的影响最大，这是由于结构不同，使之催化能力、吸附能力和焦化作用不同。化学反应过程不同，热解产物也不同。     

粘土矿物对干酪根热解产物的影响及其作用机理

将伊利石、蒙脱石、高岭石三种粘土矿物按不同比例与干酪根混合，在ＣＤＳ８２０ＧＳ分析系统上进行了实验。结果表明，这三种粘土矿物对干酪根热解产物的化学组成都有影响，但影响程度不同，其中，蒙脱石的影响最大，这是由于结构不同，使之催化能力、吸附能力和焦化作用不同。化学反应过程不同，热解产物也不同。     

颗粒摩擦因数对胶结砂岩力学特性的影响

为确定胶结砂岩的力学参数,探讨岩体破坏机理,采用细观力学分析方法,建立三维颗粒流数值模型,对胶结砂岩的剪切特性进行模拟。根据应力应变曲线以及平行黏结分布和接触网络变化说明胶结砂岩不同于无黏结砂岩的破坏机理,验证数值模型的可行性,分析不同胶结半径比的砂岩模型的应力比、体应变、配位数和平行黏结破坏数的变化规律。计算结果表明:胶结半径一定时,不同摩擦因数对岩样宏观力学特性的影响不同,特别是随着胶结半径比的减小,颗粒间摩擦力在胶结砂岩受力过程中占主导作用,对砂岩抗剪能力起着决定作用,不同摩擦因数对胶结砂岩力学特性的影响较大。颗粒摩擦因数对胶结砂岩数值试验中的力学行为有着重要的影响,是准确选择三维颗粒流模型细观参数的关键。     

气氛对煤热解过程中气相产物释放的影响

利用固定床热解装置对西部弱还原性宁夏灵武煤(LW煤)及对比煤样山西平朔煤(PS煤)进行研究,考察了以N2、N2(80%)/CO2(20%)以及N2(98%)/O2(2%)(体积分数)为热解气氛时,热解气相产物的生成规律。实验结果表明,相同气氛下,LW煤受热分解生成的H2、CO和CO2的累积产率均比PS煤高,而CH4的累积产率比PS煤低。相对于N2气氛,在200~600℃范围内,CO2气氛中LW煤的H2累积产率降低,CH4的累积产率增加,PS煤CH4的累积产率显著下降;O2气氛降低了两种煤的初始热解温度,改变了气相产物的组成,从而使气相产物累积产率均大幅度增加。气氛对煤热解活性的影响与其还原程度有关,CO2对PS煤的影响作用明显,对LW煤的影响较小;而O2对弱还原性LW煤具有更强的影响作用。为我国西部弱还原性煤炭资源的综合利用提供基础理论依据。     

颗粒轮胎与颗粒地面模型

在对车辆地面力学中轮胎和地面模型研究的基础上,针对各种模型的局限性,运用散体单元法(DEM)理论,建立了轮胎与地面的系统力学模型,提出了颗粒轮胎与颗粒地面概念;对轮胎在选定地面上行驶时,表层土壤的应力分布进行了模拟分析计算,并将计算结果与相关文献的研究成果进行了比较分析。     

裂解汽油加氢脱噻吩中二段反应器入口温度的影响

以工业生产的实际数据对实验关联的噻吩加氢脱硫表观反应动力学方程加以修正,得出反应动力学方程:r=6.935×1-0 12exp-45 054RTp1.H 42p0.T h83。研究了等温条件下温度对噻吩加氢的影响,并对二段反应器中实际温度的测定曲线进行了模拟比较。结果表明:温度是噻吩脱除反应的关键因素,入口温度应随着床层绝热温升的下降而逐步提高。     

两碳颗粒燃烧过程中相互影响特性的数值研究

基于质量、动量、能量守恒原理,建立了碳粒燃烧的数学模型,对相互影响的两颗碳粒的定常燃烧过程进行了数值模拟.通过改变碳粒间的距离、气流速度、来流方向等参数,计算得到了两碳粒周围在各种工况下的速度、组分及温度的分布,并详细分析了各参数的改变对两碳粒燃烧过程的影响,揭示了碳粒与碳粒、碳粒与气流之间相互作用的规律.结果表明:适当增加碳粒间距和来流速度有利于燃烧的进行;碳粒表面温度随来流方向的改变有规律地变化.     

移动式生物质快速热解反应器的设计及流态化模拟

 快速热裂解是最有发展潜力的生物质能源转化技术之一。移动式快速热裂解设备以移动工厂化的作业方式将分散的生物质就地转化为高品质生物油,大大减少了原料的运输成本。本文对移动液化装置的关键设备--反应器进行了结构设计,将燃烧室与反应器合为一体,二者之间的环形区域形成反应器的工作区;并采用Fluent 6.2软件分别对传统和所设计的反应器进行了流态化模拟。结果表明,冷态条件下,两种反应器的流态化效果非常接近,新型反应器完全能够满足工作要求。而与传统反应器相比,新型反应器具有热效率高、结构紧凑、操作简便等特点,适用于移动作业。     

文丘里热解反应器结构对流场影响的模拟研究

文丘里热解反应器制备的氧化铈产品存在粒径不均的现象,需要对文丘里热解反应器进行结构优化,进一步强化气固混合效果和倒吸效果,改善粒径分布.利用Fluent19.0软件,采用欧拉-欧拉多相流以及标准k-ε模型研究了9种不同结构的文丘里反应器内部氯化铈热解过程,分析了反应器内部气固混合和倒吸效果.结果表明:引流管长度为35mm,气固混合效果最好;引流管长度45mm,倒吸能力最好.喉管长度为150mm,气固混合效果最好;喉管长度为100mm,倒吸能力最好.扩张段直径与收缩段直径比为2∶2时,气固混合效果最好,倒吸能力最好.     

环形流化床生物质热裂解反应器的传热分析

 环形流化床热裂解反应器结构紧凑,热效率较高,具有良好的应用前景.本研究对环形流化床内传热过程进行分析.利用解析法,构建了环形反应器稳态传热的计算模型,并用C语言进行编程和求解,得出了反应器各参数随流化气速变化的关系.同时,应用数值法得出相应流化气速下反应器热量损失与壁面温度,并与解析法进行对比.结果显示,反应器在流化气速为0.02~0.24m/s下工作时,随着流化气速的升高,总传热系数上升,燃烧室外壁面温度降低,保温层表面温度升高,单位长度上的热损失呈上升趋势.与传统流化床反应器相比,环形流化床反应器的热损失较低.解析法与数值法得出的结果具有较高吻合性,对于流化床反应器内传热效果的分析具有指导性意义.     

固体废弃物热解产物的半经验预测模型

在自制的热解装置上进行了大量的固体废弃物热解实验,在获取大量实验数据的基础上,从传热传质及表观化学反应动力学出发,运用相似理论和因次分析理论建立了固体废弃物热解产物的半经验预测模型,对不同实验工况下的固体废弃物的实验数据进行回归分析,得到了较好的预测效果·所建半经验预测模型能很好地反映物料特性、运行参数和热解装置特性对热解产物的影响,随着热解试验装置和取样分析仪器的改进和提高,采用更多的精度更高的实验数据回归时,将会使该模型的预测能力大幅提高     

油页岩原位开采过程中孔隙度和渗透率变化数值模拟

油页岩原位开采技术是一种经济、环保的油页岩利用技术。在油页岩原位开采过程中,温度变化引起油页岩中干酪根的分解及黏土矿物的转化使油页岩的孔隙度和渗透率发生改变,而孔隙度和渗透率正是影响生成的烃类物质运移的重要因素。为了研究油页岩原位开采过程中孔隙度和渗透率的变化规律,参考吉林省松原地区油页岩原位开采的现场试验情况,以梅花状布井方式建立了三维模型,模拟了油页岩原位开采的注热、生烃、黏土矿物转化以及孔隙度和渗透率变化的过程。结果表明:油页岩原位开采过程中,油页岩的孔隙度和渗透率随生烃过程的进行呈现增大趋势,且增长速率先快后慢,注热1 000 d时,孔隙度增长了3. 37%,渗透率增长了0. 004 9×10~(-3)μm~2。油页岩的孔隙度随蒙脱石-伊利石的转化逐渐增大;蒙脱石-伊利石转化过程使油页岩的渗透率有所增大;注热1 000 d时,孔隙度增长了2. 14%,渗透率增长了0. 002 5×10~(-3)μm~2。     

静叶斜置对高参数汽轮机再热后第一级叶栅冲蚀的影响

在高温、高速加速冲蚀试验结果所建立的叶栅材料冲蚀率模型和粒子反弹模型的基础上,利用三维数值计算法模拟、分析了静叶斜置对超临界及超超临界汽轮机再热后第一级叶栅冲蚀特性的影响.结果表明:再热后第一级静叶斜置角度为30°时,静叶压力面最大冲蚀失重减小了约30％,吸力面尾缘的冲蚀破坏明显减轻,级效率仅下降0.1％;进一步增大斜置角度,再热后第一级叶栅抗磨性能提升并不明显,级效率下降了1％;减小斜置角度会使静叶压力面最大冲蚀失重增加23％,叶栅抗磨性能显著降低.该研究结果可为减轻再热后第一级叶栅的冲蚀破坏提供技术依据.