N2和CO2稀释对CH4/O2扩散火焰反应区和结构特性的影响

利用紫外成像系统获得了CH_4/O_2同轴射流扩散火焰的OH*二维辐射分布,并对其进行了Abel逆变换处理。基于OH~*分布特性的变化,重点探究了氧化剂中N_2和CO_2体积分数对火焰反应区和结构特性的影响,并进一步比较了两种稀释火焰反应区和结构特性的区别。结果表明:随稀释剂体积分数增加,火焰更加细长。在稀释剂体积分数相同的条件下,CO2稀释时火焰具有更为狭窄的火焰锋面,且OH*辐射强度显著低于N_2稀释火焰。稀释剂体积分数的增加使OH~*的生成机理发生改变,从而导致火焰的核心反应区发生位移。火焰反应区的轴向高度随稀释剂体积分数的增加呈先增大后减小的变化趋势。与N_2稀释火焰相比,反应机理转变对CO_2稀释火焰反应区轴向高度的影响更大。     

两种石油焦气化制氢工艺的系统模拟研究

为评价湿法进料气化技术合成气冷却方式对制氢工艺性能的影响,建立了两种石油焦气化制氢方案的工艺流程,即:水焦浆+全激冷+高水气质量比变换(方案Ⅰ)和水焦浆+辐射废锅+激冷+低水气质量比变换(方案Ⅱ),并对这两种石油焦气化制氢工艺进行了系统模拟。结果表明:两种方案副产蒸汽总量相当,但方案Ⅱ所产高品位蒸汽比例较大;方案Ⅱ的系统能量转换效率(74%)与方案Ⅰ的系统能量转换效率(74%)相等,但效率(62%)高于方案Ⅰ的效率(61%);从能量分析角度综合考虑,方案Ⅱ优于方案Ⅰ,适合石油焦气化制氢。     

气流床气化炉气化过程的分区模拟

基于气流床气化炉的三区及短路混合模型,将气化炉炉内空间按流场-化学反应特征划分为燃烧区、射流区二次反应区、回流区二次反应区和管流区二次反应区。对一次均相反应采用Gibbs平衡模型,二次均相反应、非均相反应采用动力学模型进行了模拟计算,得到了气化炉中各分区的温度和气体组成,并将其结果与Gibbs平衡模型的计算结果进行了对比,吻合良好;在气化炉适宜的操作温度范围内,采用该模型预测了最优的氧煤比和蒸汽煤比的调节范围。     

旋流对射流携带床气化炉内宏观混合过程的影响II.冷态停留时间分布

通过置于双通道交叉射流喷嘴中心通道的旋流器产生旋流 ,在 1 m× 4 m的大型冷模装置上 ,测定了射流携带床气化炉内的冷态停留时间分布 ,得到了停留时间分布密度函数的显式数学表达式 ;给出了实验范围内模型参数与无因次相似准数 S、Ct和喷嘴环隙与中心射流动量比 Gr之间的关系。     

溢流式筛孔板热水塔内单气泡的可视化实验

以煤气化渣水回收系统中的蒸发热水塔为研究对象,对热水塔内孔径为5 mm的塔板上单气泡的形成和运动特性进行了可视化实验,借助高速相机和图像处理方法得到了气泡整个生长周期的形变过程及运动特性。实验结果表明:气泡的生长周期分为3个阶段:形成区、上升区和振荡破碎区。气泡等效半径在形成区迅速增大,在上升区和振荡破碎区缓慢增加;气泡长径比在形成区呈衰减变化,而在振荡破碎区变化规律性较差;蒸汽气泡的y向形心运动速率先增大后平稳波动,氮气气泡的y向形心运动速率处于一直增加的状态,但在振荡破碎区的运动规律较差,蒸汽和混合气体气泡在冷凝过程中均出现了中空现象。对于混合气体气泡,氮气流量的增加导致气泡形成和破碎的时间变短,阻碍了蒸汽传热冷凝。     

城市煤气耐硫甲烷化反应器模拟与分析

建立了耐硫甲烷化壁冷式并流反应器的数学模型，运用隐式差分法求解，对５×１０＾４ｍ＾３／ｄ煤气反应器的设备参数，操作参数的灵敏度进行了模拟分析。结果表明；管径对温度分布影响很大；气体入口温度及熔盐流量的影响不显著；     

气流床气化的洗涤冷却室性能模拟及(火用)分析

基于Aspen Plus工业系统流程软件,建立了气流床气化系统中的洗涤冷却室模型,模拟预测了入口合成气的温度、压力和洗涤冷却黑水的温度、水量等操作参数对洗涤冷却室出口合成气水汽比的影响,并对洗涤冷却过程进行了热力学分析。模拟结果表明:入口合成气或洗涤黑水的温度升高使洗涤冷却室的温度升高,出口合成气的水汽比增大;出口合成气的水汽比随进口合成气的压力升高而减小;洗涤冷却室入口黑水流量增大,出口合成气的水汽比有所降低。对洗涤冷却室的分析的结果表明:随着洗涤冷却室室内压力增大和入口合成气温度的升高,洗涤冷却过程的损失增大。     

KD306型耐硫甲烷化催化剂本征动力学

采用等温积分反应器,测试了ＫＤ３０６型耐硫甲烷化催化剂的本征动力学,建立了幂函数动力学模型。检验表明：模型拟合良好,残差分布合理,参数回归显著,模型能真实反映ＫＤ３０６型耐硫甲烷化催化剂的反应特性。     

二醋酸亚乙酯的合成、裂解机理探讨及其裂解动力学研究

二醋酸亚乙酯合成和热裂解制醋酸乙烯是由甲醇、合成气C1路线合成醋酸乙烯工艺的关键步骤。本文以该反应体系为研究对象,筛选出具有较好催化活性的合成催化剂——氯化锌和热裂解催化剂——苯磺酸。为了解反应系统的特性,用有机中间体理论探讨了反应机理,提出对二醋酸亚乙酯合成反应,是一个快速的酰化反应,而对其热裂解反应,其速率控制步骤为二醋酸亚乙酯在亲电体H+作用下的烷氧基断裂,并用动力学实验进行了检验,得到经验动力学模型:-dCEDA。EDAC0.502VAc1-JcKcRTC1.008dt=7.008×1010exp-97169结果发现两者所得的反应速率模型吻合良好。     

煤灰黏温特性的测试条件

煤灰的黏温特性对以液态排渣的气流床气化炉至关重要。选用岳阳煤灰为原料,在实验室购置的RV DV-Ⅲ型高温黏度计上分别从样品量、升温条件、降温速率等方面对煤灰黏温特性的测试条件进行了研究。结果表明:应用此仪器进行煤灰黏温特性测试,制灰量至少为80g,预熔后的渣样量为40~50g;一般以待测样品流动温度(TF)以上200℃作为测试的最高温度,样品升温段在灰熔点以下100℃能以较快速率升温,在灰熔点附近降低升温速率并在灰熔点左右恒温。采用连续降温方式进行测试,分析显示以1℃/min降温速率进行测试较合理。