基于生物质气化的绿色甲醇制备系统性能分析 被引量：1

1

作者 李博 孙昊 +3 位作者 陈衡 王奕楠 孙颖 刘文毅 《现代化工》 CAS 北大核心 2025年第1期232-238,共7页

为提升生物质制备甲醇的效率并减少碳排放,提出了一种基于生物质秸秆气化的绿色甲醇制备系统。该系统以生物质为碳源,利用碱性电解水制取绿氢,并形成调节合成气制备绿色甲醇。通过Aspen Plus模拟系统流程,结果表明,虽然电解水增加了厂... 为提升生物质制备甲醇的效率并减少碳排放,提出了一种基于生物质秸秆气化的绿色甲醇制备系统。该系统以生物质为碳源,利用碱性电解水制取绿氢,并形成调节合成气制备绿色甲醇。通过Aspen Plus模拟系统流程,结果表明,虽然电解水增加了厂用耗电量,但新提出的系统在碳转化率和综合能源效率方面均得到显著提升,分别为65.41%和69.47%。系统的[火用]效率为67.26%,显示该系统对有效能的利用率较高。系统动态回收周期为8.62 a,净现值为210.11万美元,单位产品能耗量为4.07 MWh,且单位能耗二氧化碳排放量低至0.04 t/GJ,表明该系统在经济效益以及环境保护方面具有一定优势。 展开更多

关键词 生物质气化 绿色甲醇 热力学性质 数值模拟 效益评估

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旋风分离器内生物质焦油湍流特性的数值模拟 被引量：19

2

作者 董玉平 董磊 +2 位作者 强宁 景元琢 郭飞强 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第9期171-175,385,共6页

针对旋风分离器去除生物质热解气化产生燃气中的焦油液滴问题,利用雷诺应力湍流模型(RSM)模型和DPM模型对旋风分离器内部的三维强旋转湍流场进行了数值模拟,获得了内部流场的等动压、湍流动能、湍流强度、湍流黏度、速度矢量的分布云图... 针对旋风分离器去除生物质热解气化产生燃气中的焦油液滴问题,利用雷诺应力湍流模型(RSM)模型和DPM模型对旋风分离器内部的三维强旋转湍流场进行了数值模拟,获得了内部流场的等动压、湍流动能、湍流强度、湍流黏度、速度矢量的分布云图,分析了旋风分离器内各主要因素对焦油分离的影响,为提高旋风分离器除焦效果提供了改进与优化依据。 展开更多

关键词 生物质 焦油 旋风分离器 数值模拟 湍流

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一种新型生物质气化焦油分离器的实验研究 被引量：5

3

作者 付双成 赵予兵 +2 位作者 袁惠新 王宁 单振红 《现代化工》 CAS CSCD 北大核心 2012年第6期74-76,共3页

干法脱除焦油可以减小焦油的二次污染,根据焦油的物性和分离要求设计了一种适用于干法脱除焦油的新型的焦油分离器,该焦油分离器同时具有冷却降温促焦油冷凝析出和分离焦油液滴的作用。在生物质气化机组系统中对焦油分离器进行了性能实... 干法脱除焦油可以减小焦油的二次污染,根据焦油的物性和分离要求设计了一种适用于干法脱除焦油的新型的焦油分离器,该焦油分离器同时具有冷却降温促焦油冷凝析出和分离焦油液滴的作用。在生物质气化机组系统中对焦油分离器进行了性能实验,结果表明,作为二级焦油分离器,仍然具有较高的分离效率,最高分离效率可达78%左右,其压力降在允许范围内,满足工艺要求。焦油分离器具有结构简单、操作方便、运行可靠以及成本低等优点,有较高的实用价值和推广应用前景。 展开更多

关键词 生物质 气化 焦油 分离器

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基于Fluent的固定床生物质气化炉冷态压力场研究 被引量：8

4

作者 孙宏宇 董玉平 +2 位作者 周淑霞 董磊 景元琢 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2010年第11期94-97,104,共5页

以下吸式固定床生物质气化炉物理模型为研究对象,应用流体仿真软件Fluent,对冷态气化炉在单、双层气化剂配风工况下的床层压力场进行仿真研究。通过气化炉多点测压实验,对仿真结果进行验证。利用欧拉-拉格朗日方法分析气化炉冷态流场分... 以下吸式固定床生物质气化炉物理模型为研究对象,应用流体仿真软件Fluent,对冷态气化炉在单、双层气化剂配风工况下的床层压力场进行仿真研究。通过气化炉多点测压实验,对仿真结果进行验证。利用欧拉-拉格朗日方法分析气化炉冷态流场分布特性,根据伯努利方程说明气化炉床层压力场的变化原因。结果表明,仿真与实验结果的误差值在2.5%以内,气化剂配风工况的变化改变了炉内流场,双层气化剂配风使氧化层压力场平均值为14.98 kPa,高于单层配风工况,且轴向压力分布均匀。 展开更多

关键词 生物质气化 下吸式气化炉 数值模拟 气化压力

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数值研究生物质焦油在旋风分离器中分离特性 被引量：8

5

作者 董玉平 董磊 +3 位作者 申树云 景元琢 刘广荣 邓波 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第7期799-804,共6页

借助CFD软件FLUENT对该工况下旋风分离器内部的气液两相流进行了数值模拟,其中连续相采用雷诺应力湍流模型(RSM),离散焦油液滴采用DPM模型,通过数值模拟得出了旋风分离器内部的静压场、轴向速度场与径向速度场的分布云图、液滴相的轨迹... 借助CFD软件FLUENT对该工况下旋风分离器内部的气液两相流进行了数值模拟,其中连续相采用雷诺应力湍流模型(RSM),离散焦油液滴采用DPM模型,通过数值模拟得出了旋风分离器内部的静压场、轴向速度场与径向速度场的分布云图、液滴相的轨迹图和焦油液滴的分离与分级效率。数值计算结果表明,对于此结构的旋风分离器,分离器内部整体形成双层流动结构,近壁处径向速度与轴向速度相比较小,同时壁面对焦油液滴具有良好的捕集效果,适合用于生物质燃气焦油液滴的脱除。 展开更多

关键词 焦油 旋风分离器 气液两相流 数值模拟 雷诺应力湍流模型(RSM) DPM模型

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生物质灰在高温旋风除尘器内捕集过程数值研究 被引量：4

6

作者 姚锡文 许开立 +3 位作者 张秀敏 徐青伟 李力 李季硕 《中国安全生产科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期187-192,共6页

生物质气化站旋风除尘器的内部流场为高温强旋湍流流场,研究其中生物质飞灰颗粒在该高温流场中的运动和分布规律十分必要。鉴于高温下测量飞灰颗粒的运动和分布规律较为困难,应用FLUENT软件对高温旋风除尘器内部风流-飞灰耦合运移规律... 生物质气化站旋风除尘器的内部流场为高温强旋湍流流场,研究其中生物质飞灰颗粒在该高温流场中的运动和分布规律十分必要。鉴于高温下测量飞灰颗粒的运动和分布规律较为困难,应用FLUENT软件对高温旋风除尘器内部风流-飞灰耦合运移规律进行数值模拟。研究结果表明:高温旋风除尘器内部的静压、动压和全压分布均呈现良好的轴对称性;飞灰颗粒整体浓度分布呈螺旋状分布,分离空间的浓度较高,而环形空间顶端出现"顶灰环"现象,器壁附近则呈现波浪状;当燃气温度为200℃时,旋风除尘器的分离效率在风速为24 m/s时最高;在生物质气化站的实际生产过程中,应根据进入旋风除尘器燃气的实际温度来调节风机参数,以使燃气的进口速度调到最佳,进而使分离效率达到最优。 展开更多

关键词 生物质灰 旋风除尘器 高温燃气 浓度分布 进口风速 分离效率 数值模拟

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旋风除尘器内生物质飞灰颗粒浓度分布特性研究 被引量：3

7

作者 姚锡文 许开立 +3 位作者 张秀敏 徐青伟 李力 李季硕 《中国安全科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期147-152,共6页

鉴于生物质气化站旋风除尘器内飞灰颗粒的浓度较高且难以测量,其分离效率与高温强旋湍流场密切相关,为获得其内部飞灰颗粒的浓度分布特性,研究分离效率与生物质燃气温度及其速度的关系,借助计算流体力学（CFD）软件,并结合气化站旋风除... 鉴于生物质气化站旋风除尘器内飞灰颗粒的浓度较高且难以测量,其分离效率与高温强旋湍流场密切相关,为获得其内部飞灰颗粒的浓度分布特性,研究分离效率与生物质燃气温度及其速度的关系,借助计算流体力学（CFD）软件,并结合气化站旋风除尘器的特点建立仿真模型;然后以气化炉产出的高温燃气为研究对象,应用气体-颗粒耦合模型对风流-飞灰的耦合运移情形进行数值研究。结果表明：旋风除尘器环形空间内出现＂顶灰环＂现象;筒体空间对飞灰的分离能力明显优于环形空间;锥体和筒体内颗粒浓度分布曲线为两边高、中间低的浴盆曲线;燃气温度升高,飞灰在同一径向位置的浓度升高;旋风除尘器分离效率有随燃气进口速度的增加而先增高后降低的趋势。 展开更多

关键词 生物质飞灰 旋风除尘器 高温流场 颗粒浓度分布 数值模拟

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下吸式固定床生物质气化温度场和组分场分布特性 被引量：3

8

作者 盖超 董玉平 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第5期91-96,共6页

首先采用多维数值模拟方法解析了下吸式固定床反应器生物质气化反应的发展过程,并通过主动配气下吸式固定床的气化试验结果验证了该数值解析方法的可行性。在此基础上,解析了气化过程中炉内温度场和组分场的分布特性。结果表明,空气当量... 首先采用多维数值模拟方法解析了下吸式固定床反应器生物质气化反应的发展过程,并通过主动配气下吸式固定床的气化试验结果验证了该数值解析方法的可行性。在此基础上,解析了气化过程中炉内温度场和组分场的分布特性。结果表明,空气当量比RER是影响下吸式固定床气化过程气化特性的重要因素,并且对于炉内温度场分布和气化产气组分场的最优取值范围为0.24～0.28。 展开更多

关键词 生物质 固定床 气化 温度场 组分场 数值模拟

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生物质流化床气化反应过程数值模拟 被引量：2

9

作者 郭飞强 董玉平 +1 位作者 景元琢 董磊 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第4期127-130,183,共5页

建立了二维生物质流化床气化炉模型,模型包括气相质量、动量和能量守恒,热解过程动力学采用一步反应模型,气固均相与非均相反应采用物质输送模型,重点考察了颗粒在炉内的运动和热解气化过程,分析了温度和当量比对燃气组分的影响,并对模... 建立了二维生物质流化床气化炉模型,模型包括气相质量、动量和能量守恒,热解过程动力学采用一步反应模型,气固均相与非均相反应采用物质输送模型,重点考察了颗粒在炉内的运动和热解气化过程,分析了温度和当量比对燃气组分的影响,并对模拟结果与实验结果进行对比验证。结果表明:颗粒在炉内的运行时间约为2.15 s,0.8 s左右时颗粒进入稳定的流化环境;CO2和CH4摩尔分数沿y轴方向逐渐将低,而CO和H2摩尔分数沿y轴方向不断增加。在不同温度和当量比条件下,模拟所获得的H2、CO、CH4和CO2摩尔分数与实验结果具有良好的一致性。 展开更多

关键词 生物质 颗粒 热解气化 数值模拟

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固定床气化炉中心管配风压力场数值模拟 被引量：2

10

作者 孙宏宇 董玉平 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第1期117-121,共5页

气化剂配风工艺的改变可对气化过程中炉内温度产生影响,经过对比测温实验得到中心管配风工况下床层温度高于双层配风工况。应用Fluent软件对不同配风工艺下气化炉压力场进行模拟分析,根据燃烧学理论找出热解层压力对气化反应的影响因素... 气化剂配风工艺的改变可对气化过程中炉内温度产生影响,经过对比测温实验得到中心管配风工况下床层温度高于双层配风工况。应用Fluent软件对不同配风工艺下气化炉压力场进行模拟分析,根据燃烧学理论找出热解层压力对气化反应的影响因素,结果表明:气化剂中心管供给降低了气化炉热解层区域压力,且该工况下床层压力分布较均匀。热解层压力降低可增加挥发分析出量,加快反应速率,提高炉内温度,从床层压力角度诠释了气化炉实验结果,最后通过误差分析方法检验了仿真结果的准确性。 展开更多

关键词 生物质气化炉 配风 数值模拟 气化压力

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单个生物质炭颗粒气化过程的数值模拟 被引量：1

11

作者 薛爱军 潘继红 +1 位作者 田茂诚 张冠敏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1282-1289,共8页

建立下吸式气化炉中单个生物质炭颗粒的一维、准稳态的气化模型,该模型耦合了传热、传质方程和炭颗粒气化化学反应动力学方程,利用Fredholm积分转换,将常微分方程变成非线性方程组,用Matlab进行求解。运用文献中的试验结果对模型进行对... 建立下吸式气化炉中单个生物质炭颗粒的一维、准稳态的气化模型,该模型耦合了传热、传质方程和炭颗粒气化化学反应动力学方程,利用Fredholm积分转换,将常微分方程变成非线性方程组,用Matlab进行求解。运用文献中的试验结果对模型进行对比验证,该模型能够较好地预测CO_2-H_2O-N_2还原环境下的炭颗粒转换速率。利用该模型对下吸式气化炉还原区的炭颗粒的气化过程进行模拟分析,计算出还原区的传热系数和传质系数,对炭颗粒内部的温度、浓度、炭转换速率及完全反应的时间进行分析,为整个下吸式气化炉还原区的数值模拟提供条件。 展开更多

关键词 下吸式气化炉 气化过程 数值模拟 单个生物质炭颗粒 还原区

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生物质焦炭颗粒气化过程模拟与分析 被引量：2

12

作者 杨建蒙 鲁许鳌 +2 位作者 徐刚 王洪远 郭志城 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第7期41-47,共7页

生物质能源的合理利用对减少环境污染和碳减排具有重要意义。本文利用气化过程的随机孔模型为工具,进行了半焦颗粒气化过程的数值计算,并对半焦气化的相关准则数进行了分析。结果表明:在1123 K气化温度下,颗粒半径小于0.26 mm时气化过... 生物质能源的合理利用对减少环境污染和碳减排具有重要意义。本文利用气化过程的随机孔模型为工具,进行了半焦颗粒气化过程的数值计算,并对半焦气化的相关准则数进行了分析。结果表明:在1123 K气化温度下,颗粒半径小于0.26 mm时气化过程由化学反应过程控制,颗粒半径在0.26~1.45 mm范围时由化学反应过程和CO2扩散过程共同控制,当颗粒半径大于1.45 mm时,由CO2扩散过程控制;气化温度在973~1223 K时,随温度升高,CO2的扩散过程对反应速率的影响逐渐增大,温度超过1223 K时,CO2扩散过程成为影响气化反应速率的主要因素。在实际气化中,可以采取减少焦炭粒径的方法加速气化过程,粒径应当控制在1.45 mm以下;如果颗粒粒径小于0.26 mm时可采取升高气化温度的方法加速气化,防止气化速率完全由CO2扩散过程控制;对于1 mm焦炭颗粒,应当保持气化温度低于1223 K。 展开更多

关键词 生物质 半焦气化 准则数 数值模拟 化学反应动力学 CO2扩散过程

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生物质气化焦油分离器气相流场数值模拟

13

作者 付双成 董连东 +2 位作者 邹鑫 程志平 袁惠新 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第7期133-137,共5页

根据焦油的物性和分离要求设计了一种适用于干法脱除焦油的新型焦油分离器,该焦油分离器同时具有冷却降温促焦油冷凝析出和分离焦油液滴的作用。通过对其气相流场的数值模拟发现,壁面降温对其内部的温度场影响明显,这是气体运动传热的... 根据焦油的物性和分离要求设计了一种适用于干法脱除焦油的新型焦油分离器,该焦油分离器同时具有冷却降温促焦油冷凝析出和分离焦油液滴的作用。通过对其气相流场的数值模拟发现,壁面降温对其内部的温度场影响明显,这是气体运动传热的结果。旋风分离器内气体温度随着周边气流下行温度逐渐降低,随着中心气流上行而逐渐升高,在径向呈现驼峰状分布。温度降低导致了气体密度增加和粘度减小,以及焦油液滴粘度增加,通过对焦油液滴分离理论和焦油的物性分析得出,壁面降温可以减小切割粒径,有利于提高生物质气化燃气中焦油的分离效率。 展开更多

关键词 生物质气化 焦油 分离器 数值模拟

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生物质气化风机套管采暖系统非稳态模拟

14

作者 闫放 许开立 张秀敏 《东北大学学报（自然科学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第7期1017-1021,共5页

针对装设防火墙导致我国北方生物质气化站存在湿式净化装置冬季防冻的问题,提出了一种基于风机套管的余热回收系统.采用商用CFD软件Fluent以及k-ε模型对采暖效果进行非稳态数值模拟,结果表明,当进气口空气流速分别为9 m/s(供暖90 min后... 针对装设防火墙导致我国北方生物质气化站存在湿式净化装置冬季防冻的问题,提出了一种基于风机套管的余热回收系统.采用商用CFD软件Fluent以及k-ε模型对采暖效果进行非稳态数值模拟,结果表明,当进气口空气流速分别为9 m/s(供暖90 min后),13 m/s(供暖40 min后)满足防冻要求,证明了技术的可行性;同时模拟了进气口空气流速分别为5,9,13 m/s在不同时刻的采暖效果,得出增大风机风量可提高采暖效果、缩短达到防冻要求所需时间以及使得净化间内温度分布更加均匀,但风机风量不可无限增加,需要考虑规范对风速的限制以及能耗的增加. 展开更多

关键词 生物质气化 采暖 风机 套管 数值模拟

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基于CPFD方法的流化床生物质气化数值模拟 被引量：19

15

作者 任喜熙 陈祁 +3 位作者 杨海平 张世红 王贤华 陈汉平 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第12期5763-5773,共11页

基于计算颗粒流体动力学(CPFD)建立了三维鼓泡流化床水蒸气-空气混合气化的数值模型,并进行了模型验证,结果表明模拟和实验具有良好的一致性。在该模型的基础上,研究了气化炉内气体分布以及温度分布;同时探究了生物质属性(颗粒粒径、含... 基于计算颗粒流体动力学(CPFD)建立了三维鼓泡流化床水蒸气-空气混合气化的数值模型,并进行了模型验证,结果表明模拟和实验具有良好的一致性。在该模型的基础上,研究了气化炉内气体分布以及温度分布;同时探究了生物质属性(颗粒粒径、含水率、种类)以及操作条件(气化温度、床料高度)对气化特性的影响。结果表明,生物质颗粒粒径对气化性能的影响存在一个最优值,平均粒径为0.6 mm是最佳的;较高的含水率会降低可燃气体产量,不利于气化反应的进行;四种生物质中,锯末气化的效率最高、可燃气体产量最大、气体热值最高,稻壳仅次于锯末但其碳转化率高于锯末;提高气化温度可以增加可燃气体的比例、提高气化效率;而初始床层高度的变化可以改变H2/CO的比例。本实验为生物质水蒸气/空气气化提供了理论参考,有助于生物质原料的选取和处理,也有助于气化炉的放大和优化。 展开更多

关键词 生物质 气化 数值模拟 CPFD 流化床

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双流化床生物质气化的三维全循环数值模拟 被引量：9

16

作者 孔大力 罗坤 +4 位作者 林俊杰 王帅 胡陈枢 李德波 樊建人 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期3167-3176,共10页

基于多相质点网格方法(multi-phase particle-in-cell,MP-PIC)对工业尺度的双流化床生物质气化过程进行了三维全循环数值模拟。其中,在拉格朗日框架下求解颗粒团运动,采用大涡模拟法(large-eddy simulation, LES)求解气相湍流,同时考虑... 基于多相质点网格方法(multi-phase particle-in-cell,MP-PIC)对工业尺度的双流化床生物质气化过程进行了三维全循环数值模拟。其中,在拉格朗日框架下求解颗粒团运动,采用大涡模拟法(large-eddy simulation, LES)求解气相湍流,同时考虑复杂的气固耦合以及生物质的热解、气化、均相/异相反应。首先,通过独立性检验确定了计算所需的最佳网格数与计算颗粒数,且模拟结果和实验结果对比良好。其次,揭示了流化床内生物质气化过程中的气固流动特性及气体组分分布规律,研究了床内温度、生物质粒径、曳力模型等因素对产物气体组分分布的影响。结果表明:温度升高,出口处的CO摩尔分数增加,而其余组分都减小;较小生物质粒径的气化效果要优于较大的生物质颗粒粒径;曳力模型对各产物气体组分的摩尔分数几乎无影响。 展开更多

关键词 MP-PIC 双流化床 生物质气化 数值模拟

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CO_(2)生物质气化的数值模拟研究 被引量：5

17

作者 任喜熙 杨海平 +3 位作者 陈祁 赵创 张世红 陈汉平 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1-9,共9页

基于计算颗粒流体力学探究三维鼓泡流化床气化炉中CO_(2)部分或完全替代水蒸气作为气化剂、CO_(2)与生物质的比例及其在气化剂中的比例以及CO_(2)代替惰性气体作为播料风对生物质气化特性的影响。结果表明:用CO_(2)替代水蒸气不能有效... 基于计算颗粒流体力学探究三维鼓泡流化床气化炉中CO_(2)部分或完全替代水蒸气作为气化剂、CO_(2)与生物质的比例及其在气化剂中的比例以及CO_(2)代替惰性气体作为播料风对生物质气化特性的影响。结果表明:用CO_(2)替代水蒸气不能有效改善气化特性,替代比例从0%增长到100%,气化效率随之降低,碳转化率略微增加,合成气低位热值也从0%CO_(2)的3.94 MJ/m^(3)降低到100%CO_(2)的3.54 MJ/m^(3);在CO_(2)混合空气气化时,为保证合成气低位热值以及气化效率,CO_(2)在气化剂中应占比60%以上,且CO_(2)与生物质的比例不宜超过0.6;CO_(2)作流化风或播料风有益于生物质气化,播料风换成CO_(2)后低位热值、气化效率以及碳转化率分别增加0.25%、0.58%、0.18%。CO_(2)作气化剂对CO_(2)的循环利用和净排放具有积极影响,同时也为生物质气化与CO_(2)捕集相结合提供一种有益方法,有助于生物质气化炉的设计和运行。 展开更多

关键词 生物质 气化 数值模拟 CO_(2)捕集 流化床 计算流体动力学

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鼓泡流化床中生物质气化的数值模拟 被引量：6

18

作者 虞君武 何榕 张衍国 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第6期471-477,共7页

为更好地进行流化床的设计及优化,建立了鼓泡流化床中生物质气化的数值计算模型.对鼓泡流化床中以空气为气化介质的木材的气化进行了数值计算,并与实验结果进行比较.着重考察了燃料与空气质量比、颗粒粒径、初始床高以及热边界条件对生... 为更好地进行流化床的设计及优化,建立了鼓泡流化床中生物质气化的数值计算模型.对鼓泡流化床中以空气为气化介质的木材的气化进行了数值计算,并与实验结果进行比较.着重考察了燃料与空气质量比、颗粒粒径、初始床高以及热边界条件对生物质在空气中气化产物的影响.结果表明,数值计算结果与实验结果吻合良好,说明该模型可较好地用于计算鼓泡流化床中生物质的气化;燃料与空气质量比对生物质气化生成的气体产量和气体组成都有显著的影响,其影响最高可达25%;颗粒粒径也有一定的影响,其影响约为10%;增大燃料与空气质量比和减小颗粒粒径都可使气体产量增大,同时有利于燃料气体(CO、H2和CH4)的生成;初始床高和热边界条件的影响都不明显,初始床高的影响小于5%,而热边界条件的影响则小于1%. 展开更多

关键词 鼓泡流化床 气化 数值模拟 生物质

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流化床内松木屑气化过程的MP-PIC数值模拟 被引量：2

19

作者 万章豪 杨世亮 王华 《石油学报（石油加工）》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1367-1379,共13页

基于多相质点网格(MP-PIC)方法建立了三维流化床内的生物质气化反应模型,考虑蒸发、挥发分析出以及均相、非均相反应等子模块,研究了松木屑在气-固强非线性耦合作用下的空间分布特性和高温热传递过程中的热物性分布规律,探究了不同的空... 基于多相质点网格(MP-PIC)方法建立了三维流化床内的生物质气化反应模型,考虑蒸发、挥发分析出以及均相、非均相反应等子模块,研究了松木屑在气-固强非线性耦合作用下的空间分布特性和高温热传递过程中的热物性分布规律,探究了不同的空气当量比(ER)、蒸汽生物质比(SBR)、气化温度对气化性能和气相热物性的影响规律。结果表明:可燃气体和焦炭的氧化反应促使气相温度升高,而低温蒸汽将自由空域的温度降低至约900 K;ER的增加提升了炉内的气化温度,减小了气体密度和比热容,然而过量的空气会降低气化性能和炉内温度;SBR的增大稀释了气化产物浓度;增加气化温度提升了H_(2)产率,但抑制了C_(2)H_(4)的生成。 展开更多

关键词 流化床 多相质点网格(MP-PIC) 生物质气化 数值模拟 可再生能源

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生物质热燃气多孔介质直燃机理与脱焦特性研究

20

作者 于凯轮 刘钰 +2 位作者 田霖 宋建忠 高雯然 《新能源进展》 2022年第1期34-41,共8页

为研究含焦油的生物质热燃气在多孔介质中的燃烧机理与焦油燃烧脱除特性,采用固相实体颗粒堆积法模拟多孔介质,通过分析燃烧过程中反应器内温度、热流密度以及反应动力学速率等参数场的分布特征,揭示了当量比对生物质热燃气多孔介质燃... 为研究含焦油的生物质热燃气在多孔介质中的燃烧机理与焦油燃烧脱除特性,采用固相实体颗粒堆积法模拟多孔介质,通过分析燃烧过程中反应器内温度、热流密度以及反应动力学速率等参数场的分布特征,揭示了当量比对生物质热燃气多孔介质燃烧过程的显著影响作用。研究表明,焦油燃烧脱除过程中直接氧化反应速率高是决定焦油出口浓度小、转化率高的关键因素。在燃烧火焰锋面的前沿,固体温度高于气体温度,热量由固体传向气体,对输运中的含焦生物质热燃气起到了预热和保温作用,使得热燃气中焦油保持气态不至于凝结。综合考虑生物质热燃气的完全燃烧与焦油脱除效率的提升,当量比应在0.8附近区域内选择。研究结果证实了生物质热燃气多孔介质直燃技术的脱焦优势。 展开更多

关键词 生物质热燃气 多孔介质 数值模拟 直燃 焦油

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