CPMS类产业的循环经济模式

针对我国铁合金、轻金属和非金属类产业(简称CPMS类产业)资源和能源消耗大、环境污染严重、产品市场竞争力不强的实际情况,分析了该类产业生产过程中高附加值尾气的组成,讨论了其回收、利用途径,提出了该类产业的循环经济发展模式,形成能源、资源—CPMS类产品—尾气—化工产品(电)多联产循环产业链,使我国这类产业走上低能耗、高产出、无污染的绿色科技创新之路并实现可持续发展。     

煤新型气化技术的温度场研究

以煤和石英砂为原料。采用多热源电热气化方法，实现了煤的高效洁净转化。通过对气化炉内空间温度分布、温度梯度的研究，掌握了气化炉内温度场的变化规律。研究结果表明，煤气化过程中集气罩最高温度为440℃，炉表最高温度为1050℃；炉内温度梯度随距炉表距离的增大而减小，靠近集气罩区域，温度梯度随高度增加而增加；集气空间离炉表近的区域各点温度受辐射场影响较大，而离集气罩近区域各点温度受对流场影响显著。     

碳化硅合成中扩散动力学机制研究与探讨

对采用多热源技术工业合成SiC中扩散动力学机制进行了研究与探讨.论述了工业中供电制度对物质扩散动力学的影响,进而从理论上探讨了供电制度对能耗水平及产品品质的重要影响,以及原料颗粒大小与反应动力学之间的关系,以期促进我国这类产业步入合理的能耗水平、高质量产品和高效率生产轨道,从根本上提升产业的科学技术水平,增强产品市场竞争力.     

双热源煤新型气化机理研究

以煤和石英砂为原料,在自制双热源煤新型气化炉上实现了煤炭新型气化,测试了气化产物,从气化原料的高温结构相变和气化反应过程热力学分析出发,研究了煤新型气化机理.结果表明:双热源煤新型气化的产物除了富含CO的煤气外,还包括大量SiC副产品,其晶相以3C-SiC(77.99%)和6H-SiC(19.28%)为主,煤气中可燃气体浓度为86.9%～90.5%,产率5.0 m3/h;气化炉内不同温区,煤气产生原理不同,0～1 400℃温区,煤气主要来源于原料干燥和煤热解反应,1 400～2 600 ℃温区,煤气主要来源于多孔焦碳与SiO2(l),SiO2(g)及中间产物SiO(g)的电热还原反应,同时伴生副产品SiC;各气化反应阶段所产煤气总量为该时刻所有温区所产煤气总和.     

多炉芯气化炉轴向温度分布及影响因素

深入探讨了多炉芯气化炉成倍延长气化时间过程中集气空间内轴向温度分布,分析了集气空间轴向温度的主要影响因素;设计了煤气"引射"实验,详细研究了煤气排出速率对集气空间轴向温度分布,特别是集气罩内表面温度的影响,为煤气收集过程中集气罩的经济安装提供了技术基础。     

碳化硅冶炼炉尾气回收安全实验及对策研究

针对SiC冶炼炉尾气收集过程可能存在的安全隐患,设计了喷炉实验和爆炸实验,研究了尾气回收时喷炉和尾气爆炸的原因、条件及危险度,探讨二者对尾气收集过程的影响,制定了安全集气措施.研究发现:SiC冶炼炉尾气中CO+H2+CH4的浓度高达90.4%-93.5%,可燃可爆,通过反应前期小功率供电置换炉内空气或反应前直接情化集气空间,反应中后期引射炉内尾气但使炉压保持微正压状态,严防尾气泄露,操作间严禁烟火,即可预防燃气爆炸;在炉料严重偏硅、炉内透气性严重不均匀,且供电功率过大时,单芯妒容易喷炉;与SiC的开放冶炼相比,尾气回收延缓了喷妒的时间,提高了喷炉的功率,增加了喷妒的难度;多芯炉不易喷炉;喷炉时立即停炉并停止尾气收集,自然冷却或向集气罩喷洒惰性气体迅速冷却炉体后再拆炉.不会发生爆炸;按照正常操作规则.采用多芯炉冶炼SiC并收集尾气,较为安全.图3,表4,参6.