用差热法研究平鲁煤焦的水蒸气加压气化动力学

用自行改造组装的多气氛高压高温差热分析装置研究了平鲁煤焦的水蒸气加压气化动力学。水蒸气分压为0.01,0.03,0.11和0.33MPa,最高反应温度为1450K.实验结果表明,反应温度对气化速率有显著影响;水蒸气分压对气化速率在低压时有明显影响;气化反应的活化能随转化率变化。与实验值基本吻合的计算值表明虑及压力和孔结构变化的动力学方程可以较好地描述平鲁煤焦在加压水蒸气中的气化行为。整个工作还表明,DTA技术也是研究煤气化动力学的一种有效手段。     

用热重法研究大同煤焦的CO_2加压气化动力学

用快速升温和在高温高压下用热重分析装置和 ST-03表面孔径测定仪在1203～1423K 的温度和0.1～0.3MPa 的压力范围内研究大同煤焦的 CO_2气化反应动力学和其孔结构在反应中的变化。结果表明,Arrhenius 关系可以描述不同压力下气化反应速率随温度的变化;在实验的压力范围内,反应速率随压力的变化低压时变化明显;气化过程中煤焦的微孔表面积与转化率的关系出现一极大值.经理论分析和实验证实建立了包括煤焦孔结构参数的动力学方程。     

X射线光电子能谱确定铜川煤及其焦中氮的形态

利用X射线光电子以谱（XPS）,实验研究了铜川煤及其煤焦中氮的形态,探讨了煤受热放出挥发分过程中氮的迁移规律,实验研究结果表明：铜川煤中的氮有4种形态,即吡啶（N-6）、吡咯（N-5）、质子吡啶（N-Q）和氮氧化物（N-X）;在煤的低温热解过程中,N-Q可以转化为N-5,而N-5在热解温度不高时,较难释放出来,其释放量取决于热解温度,随着热解温度的升高,N-X在煤焦中的含量下降,在煤的高温热解过程中,N-X将全部进入挥发分中。     

煤焦还原NO的实验研究

利用高温气固悬浮反应实验台对水泥工业预分解炉中不同煤焦(烟煤和无烟煤)还原NO的反应进行了模拟实验研究,并对还原机理进行了深入的分析.研究结果表明,不同种类的煤焦由于自身物理化学特性的差异,其还原NO的能力有所不同;在生料存在下,生料明显地对煤焦还原NO的反应有正催化作用,大大加速了煤焦还原NO的能力.并且,生料主要是通过CaCO3煅烧分解生成的CaO起主要催化作用的,生料最终的催化作用决定于各氧化物催化作用的相对大小.     

煤和煤焦在压力下加氢气化的动力学研究——Ⅰ.温度的影响

在固定床加压反应器和加压热天平上,对五种中国气化用煤及其煤焦进行了加氢气化的动力学研究。发现在升温过程中各类产品气体的生成速率都随温度而变化,甲烷和乙烷的生成速率在600℃左右可达到最大值。沈北、蔚县煤焦在850～1000℃,2.1 MPa下加氢反应的表观活化能分别为108和95kJ/mol。随着煤焦制备温度的提高,煤焦加氢反应的平均比气化速率和最终转化率都下降。     

煤焦还原法脱硝技术研究

为了更有效地控制燃煤烟气中NO的排放,通过模拟工业锅炉燃煤烟气,在固定床反应器中进行脱硝反应,研究了煤焦种类、反应条件、烟气成分等因素对NO转化率的影响。结果表明:在所考察的3种煤焦中,工业兰炭适合作为实验煤焦,其粒径为0.6~1.0mm较为适宜;随着温度的增加,NO转化率逐渐增加,在温度为700℃、空速为10 000h-1的条件下,NO转化率可达99%;随着空速的增加,NO转化率逐渐减少,但在700℃时空速变化对NO转化率没有影响;在无氧条件下,NO浓度变化对NO转化率没有影响;相同温度下,有氧存在时NO转化率较无氧时NO转化率高,O2浓度达4%(体积分数)时NO转化率最高;在有氧条件下,SO2和CO2的浓度变化对NO转化率没有影响。     

煤-焦-电分级替代新工艺制备电石过程的热力学分析

为分析煤焦电分级替代新工艺制备电石各环节能量和的利用与损失情况,对不同电石生产工艺进行科学评价,文中依据国内某电石生产企业的实际运行数据,对煤焦电分级替代电石生产新工艺进行了物料平衡、能量平衡和平衡分析;依据多产品综合能耗指标和综合耗指标,以不同目标产物为基准对煤焦电分级替代新工艺、电热法及氧热法进行了对比.结果表明,在输入新系统的总能量和总中,冷球团带入热解炉的能量和占比最高,分别为69.36％ 和71.85％;在输出新系统的总能量和总中,电石带出的能量和占比最高,分别为71.97％ 和69.09％;在各项热损失中,电石炉气带走的热量最多,占总输出热量的15.12％;新工艺单位产品电耗仅为2.48 k W h/kg-CaC2,比电热法的3.26 kWh/kg-CaC2降低了23.93％.当以CaC2为唯一目标产物时,分级替代新工艺具有最低的单位产品综合能耗10.22 kWh/kg-CaC2和单位产品综合耗9.15 kWh/kg-CaC2,与传统电热法和氧热法相比,具有显著的节能和节优势.     

煤炭地下气化多阶段数学模型

在煤炭地下气化过程中,干燥、热解及气－煤反应是非常重要的产气过程,它决定着地下煤气的组成和气化工作面的效率。鉴于此,分析了煤的干燥和热解特征,研究了煤的干燥模型、热解动国学模型、气－煤焦反应动力学及多孔煤块中气体的扩散和流动规律,在此基础上,建立了煤炭地下气化干燥、热解及气－煤焦反应的多阶段数学模型,并对计算结果进行了分析与讨论,模拟结果表明,数值计算值与实测值较为吻合,证明了煤炭地下气化过程多阶段数学模型的建立、参数的选定及对定解条件分析与处理的正确性和合理性。     

刍议煤焦的理化性质及高温气化反应性特征

研究表明：煤和焦的化学和物理性质对煤气化反应活性的影响极大,煤的高温气化反应性是决定高温煤气化效率的最重要的因素之一。论文就高温煤焦的理化性质的表征及高温气化反应性特征进行探讨,旨在为高温煤气化装置的设计、操作条件的优化和原料的选择提供必要的基础数据,也为我国高效气流床气化技术的工业化应用提供理论和实践基础。