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Shell煤气化装置中煤粉流量调节阀性能研究 被引量：7
1
作者 林雯 潘功胜 +1 位作者 郭晓镭 郭文元 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期41-44,共4页
煤粉流量调节阀在国内气流床粉煤气化装置中广泛使用,对于调节控制煤粉流量发挥着重要作用.在中国石化安庆分公司的Shell煤气化装置上,对进口煤粉流量调节阀进行性能测试和研究.结果表明,该煤粉流量调节阀在其开度低于20%时,阀门开度变... 煤粉流量调节阀在国内气流床粉煤气化装置中广泛使用,对于调节控制煤粉流量发挥着重要作用.在中国石化安庆分公司的Shell煤气化装置上,对进口煤粉流量调节阀进行性能测试和研究.结果表明,该煤粉流量调节阀在其开度低于20%时,阀门开度变化对流量的调节最为敏感,开度大于40%后,几乎没有调节流量的作用.分别给出了在煤粉循环系统和气化炉运行系统中该调节阀的压降特性及其压降占系统总压降的分率值,并对提升阀门性能及优化操作提出了建议. 展开更多
关键词 粉煤 煤粉流量调节阀 煤气化装置
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Shell煤气化装置的煤粉输送过程稳定性分析 被引量：7
2
作者 林雯 汪永庆 +1 位作者 龚欣 亢万忠 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期50-54,共5页
在中石化安庆分公司Shell粉煤气化装置上,通过测量并采集煤粉循环过程以及气化炉运行过程的煤粉输送管线上压力与煤粉流量信号,开展了煤粉密相气力输送过程稳定性分析研究。在获得管线压力和煤粉流量时间序列基础上,借助标准差和最大振... 在中石化安庆分公司Shell粉煤气化装置上,通过测量并采集煤粉循环过程以及气化炉运行过程的煤粉输送管线上压力与煤粉流量信号,开展了煤粉密相气力输送过程稳定性分析研究。在获得管线压力和煤粉流量时间序列基础上,借助标准差和最大振幅的信号处理方法,重点研究了煤粉流量调节阀开度、煤粉质量浓度和输送压差对煤粉输送稳定性的影响。研究结果表明:煤粉流量调节阀开度增加,管线压力易受给料罐压力波动的影响;煤粉流量调节阀开度减小,管线压力呈随机波动,输送不稳定程度增加。煤粉质量浓度增加,其输送稳定性有所降低;输送压差对煤粉输送稳定性的影响与调节阀开度有关。在此基础上,通过对比分析气化炉运行工况的煤粉输送稳定性,提出了适当降低输送压差,以减少系统能耗的建议。 展开更多
关键词 SHELL煤气化 气力输送 稳定性 煤粉
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粉煤气化工业装置煤粉黏附力表征及其流动性评价 被引量：3
3
作者 丁家海 陆海峰 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2017年第2期171-177,共7页
气流床粉煤加压气化工艺中,煤粉颗粒粒径小、比表面积大,受颗粒间黏附力影响,煤粉在锁斗下料单元经常出现结拱架桥现象。本文以SE(Sinopec-ECUST)-东方炉气流床粉煤加压气化工艺为工业应用背景,以典型粒径特征的煤粉样品为研究对象,采... 气流床粉煤加压气化工艺中,煤粉颗粒粒径小、比表面积大,受颗粒间黏附力影响,煤粉在锁斗下料单元经常出现结拱架桥现象。本文以SE(Sinopec-ECUST)-东方炉气流床粉煤加压气化工艺为工业应用背景,以典型粒径特征的煤粉样品为研究对象,采用连续介质模型与颗粒间作用力分析相结合的方法,建模求解煤粉颗粒间的黏附力。通过对比不同样品的流动参数、颗粒间作用力及其与重力的相互关系,揭示了平均粒径及细颗粒含量对煤粉流动性和下料过程的影响,并在实验室可视化下料平台和工业装置下料单元对上述结果进行了验证。研究结果表明,随着平均粒径降低、细颗粒含量增加,煤粉流动性减弱,下料逐渐从结拱架桥过渡至无拱自由流。本文为改善入炉煤粉流动性、提高煤粉供料系统运行稳定性提供了有效的参考。 展开更多
关键词 煤粉 流动性 煤气化 黏附力
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煤气化细灰及其原煤的热解特性与官能团特征 被引量：9
4
作者 潘婵婵 刘霞 +2 位作者 霍威 郭晓镭 龚欣 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第4期1449-1458,共10页
对气流床水煤浆气化细灰和粉煤气化细灰及其原煤的热解特性与官能团特征进行研究,结合工业分析、元素分析、红外光谱(FTIR)方法以及热重-质谱联用(TG-MS)技术,分析了两种气化工艺所得细灰的特性,以及细灰与原煤官能团结构特征的差异。... 对气流床水煤浆气化细灰和粉煤气化细灰及其原煤的热解特性与官能团特征进行研究,结合工业分析、元素分析、红外光谱(FTIR)方法以及热重-质谱联用(TG-MS)技术,分析了两种气化工艺所得细灰的特性,以及细灰与原煤官能团结构特征的差异。结果表明,气化细灰在经历煤气化过程后仍有部分挥发分未完全分解,细灰中的挥发分含量与其气化工艺有关;煤气化过程中,部分官能团未分解,并可能有部分官能团重排生成了较稳定的含氧化合物等新官能团。 展开更多
关键词 气化 细灰 热质联用 红外光谱 官能团特征 热解
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耦合热解-气化过程的两段气流床工艺模拟研究 被引量：6
5
作者 高瑞 代正华 +2 位作者 黄波 黄荐 王辅臣 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期69-74,共6页
提出了一种新型的两段循环气流床工艺,其一段炉内煤焦充分气化生产的高温合成气,为二段炉内煤的热解供热,二段炉内产生的煤焦循环再回一段炉。使用Aspen Plus模拟软件开发了两段气流床气化模型,考察了一段给氧量和二段炉膛停留时间对两... 提出了一种新型的两段循环气流床工艺,其一段炉内煤焦充分气化生产的高温合成气,为二段炉内煤的热解供热,二段炉内产生的煤焦循环再回一段炉。使用Aspen Plus模拟软件开发了两段气流床气化模型,考察了一段给氧量和二段炉膛停留时间对两段循环气流床工艺和焦油质量分数的影响。提高一段给氧量,可以降低合成气中焦油的质量分数,但是系统冷煤气效率及甲烷的产量也在减少;增加二段炉膛反应停留时间能够有效降低合成气中焦油的质量分数。调节一段炉温为1 400℃,二段炉膛停留时间为6 s,合成气中焦油的质量分数可降至93.21×10^(-3) kg/kg(以单位煤基计),系统的冷煤气效率可达86.21%,甲烷的产率可达76.80×10^(-3) m^3/kg(以单位煤基计)。 展开更多
关键词 煤气化 热解 两段炉 过程模拟
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烟煤-稻草混合焦样共气化过程协同行为机理研究 被引量：5
6
作者 郭庆华 卫俊涛 +1 位作者 龚岩 于广锁 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第4期399-405,共7页
基于热重分析仪考察了神府烟煤焦、稻草焦和神府烟煤-稻草混合焦样气化反应活性及共气化过程协同行为。并借助电感耦合等离子体发射光谱仪和扫描电子显微镜-能谱仪联用装置探讨了共气化过程活性矿物组分的迁移转化特性,以关联解释共气... 基于热重分析仪考察了神府烟煤焦、稻草焦和神府烟煤-稻草混合焦样气化反应活性及共气化过程协同行为。并借助电感耦合等离子体发射光谱仪和扫描电子显微镜-能谱仪联用装置探讨了共气化过程活性矿物组分的迁移转化特性,以关联解释共气化协同行为演变。结果表明,与煤焦单独气化相比,稻草焦掺混有利于提高煤焦整体气化反应活性。混合焦样共气化过程协同行为随碳转化率的提高呈先逐渐减弱的抑制作用,达到某一碳转化率(记为转折碳转化率)后呈不断增强的协同促进作用,且转折碳转化率随气化温度升高而提高。神府烟煤-稻草混合焦样共气化过程协同行为演变主要归因于共气化过程活性K和Ca转化特性的共同影响。神府烟煤-稻草混合焦样共气化整体协同行为呈协同促进作用,并随气化温度的升高而减弱。 展开更多
关键词 煤 生物质 共气化 协同行为 机理
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高硫石油焦与煤混配的气化反应活性研究 被引量：4
7
作者 丁家海 邹晓鹏 +1 位作者 郭晓镭 陈雪莉 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2018年第5期64-68,共5页
为清洁高效利用炼厂高硫石油焦,开展了石油焦及其与煤混配后的气化反应活性评价与调控研究。在气化温度1 300℃条件下,开展了高硫石油焦、神华煤和贵州煤3种原料及其混配条件下的气化反应活性比较与评价研究。结果表明:随着石油焦的粒... 为清洁高效利用炼厂高硫石油焦,开展了石油焦及其与煤混配后的气化反应活性评价与调控研究。在气化温度1 300℃条件下,开展了高硫石油焦、神华煤和贵州煤3种原料及其混配条件下的气化反应活性比较与评价研究。结果表明:随着石油焦的粒度降低,其相对反应指数逐渐增加,气化反应活性相应增强。在此基础上,针对添加量质量分数20%石油焦的气化原料混配需要,系统比较了不同神华-贵州混配比例以及添加石油焦后的气化活性特征参数。基于已有的SE-东方炉粉煤气化工业运行数据,提出了贵州煤、神华煤和石油焦的混配比例优化方案,为石油焦与煤的混配原料气化反应活性优化、实现高硫石油焦的清洁高效气化提供了有益的参考借鉴。 展开更多
关键词 高硫石油焦 气化反应活性 SE-东方炉
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负载碳酸钾煤焦-CO_2催化气化反应特性的原位研究 被引量：8
8
作者 卫俊涛 丁路 +1 位作者 周志杰 于广锁 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期1311-1319,共9页
以碳酸钾为催化剂,通过高温热台原位研究气化阶段神府/遵义煤焦与催化剂的交互作用,采用热重分析仪,考察气化温度（750-950℃）、催化剂负载量（钾离子负载量2.2%、4.4%、6.6%（质量分数））对煤焦气化反应性的影响。结果表明,K2CO3有... 以碳酸钾为催化剂,通过高温热台原位研究气化阶段神府/遵义煤焦与催化剂的交互作用,采用热重分析仪,考察气化温度（750-950℃）、催化剂负载量（钾离子负载量2.2%、4.4%、6.6%（质量分数））对煤焦气化反应性的影响。结果表明,K2CO3有利于促进神府/遵义煤热解过程孔隙结构的发展。气化温度低于碳酸钾熔点时,大部分煤焦颗粒与CO2的反应以颗粒收缩形式进行,当气化温度高于碳酸钾熔点时,对于神府煤焦,随着碳骨架快速消耗,在反应后期可观察到明显的熔融态钾催化剂扩散现象;而对于遵义煤焦,其碳骨架稳定消耗缓慢,大部分熔融态钾催化剂存在于煤焦表面。神府/遵义煤焦气化反应活性随碳酸钾负载量的增加而提高。钾催化剂对神府煤焦的催化作用随气化温度的升高先增强后减弱,转折温度点接近碳酸钾熔点,原因为熔融态钾催化剂流动性好,造成部分孔隙结构堵塞,导致钾催化剂催化作用减弱。 展开更多
关键词 原位高温热台 碳酸钾 熔融 催化气化
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煤焦颗粒催化气化过程中分形特性的原位研究 被引量：3
9
作者 陈倩 韦兵 +6 位作者 陈俊潜 江航 叶奕强 王兴军 郭庆华 于广锁 王辅臣 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第5期523-529,共7页
通过高温热台原位研究气化阶段钾基催化剂对神府煤焦的催化气化作用。考察了气化温度(800−900℃)和催化剂负载量(4.4%、10%(质量分数))对煤焦反应性能的影响。通过热台显微镜对煤焦颗粒催化气化过程进行可视化研究并引入分形理论对煤焦... 通过高温热台原位研究气化阶段钾基催化剂对神府煤焦的催化气化作用。考察了气化温度(800−900℃)和催化剂负载量(4.4%、10%(质量分数))对煤焦反应性能的影响。通过热台显微镜对煤焦颗粒催化气化过程进行可视化研究并引入分形理论对煤焦颗粒表面结构进行分析,揭示分形维数所表征的气化反应性。实验结果表明,煤焦颗粒的分形维数与之碳转化率呈正相关性,即催化剂负载量一定,改变气化温度,分形维数愈大,煤焦颗粒的碳转化率越大;气化温度一定,改变催化剂负载量,分形维数愈大,煤焦颗粒的碳转化率越大;煤焦颗粒的初始气化反应速率与分形维数关系与碳转化率一致;煤焦颗粒的分形维数与煤焦球度、角度间相关性较大,存在指数关系;即分形维数随煤焦颗粒角度的增加而增大;煤焦颗粒分形维数指标可用于煤焦催化气化过程的研究。 展开更多
关键词 原位高温热台 煤焦颗粒 分形特性 催化气化 气化反应性
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负载碳酸钠煤焦催化气化反应特性研究 被引量：2
10
作者 李献宇 郭庆华 +1 位作者 丁路 于广锁 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第12期1422-1429,共8页
基于热重分析仪开展负载碳酸钠神府烟煤/遵义无烟煤煤焦气化实验,并借助扫描电子显微镜和孔结构及比表面积分析仪表征焦样孔结构及表观结构变化,考察了反应温度(650-800℃)、气化剂(水蒸气、二氧化碳)及碳酸钠负载量(钠离子负载量2.2%、... 基于热重分析仪开展负载碳酸钠神府烟煤/遵义无烟煤煤焦气化实验,并借助扫描电子显微镜和孔结构及比表面积分析仪表征焦样孔结构及表观结构变化,考察了反应温度(650-800℃)、气化剂(水蒸气、二氧化碳)及碳酸钠负载量(钠离子负载量2.2%、4.4%、6.6%,质量分数)对神府烟煤/遵义无烟煤焦样气化反应活性的影响。结果表明,碳酸钠有利于促进神府/遵义煤热解过程孔隙结构的发展。在二氧化碳气氛下,适宜催化剂负载量使神府烟煤反应活性提高,过多负载催化剂堵塞煤焦内部孔隙结构,使得气化反应活性降低,遵义无烟煤反应活性随负载量增加而提高,两者反应活性均随温度升高而提高。在水蒸气气氛下,神府烟煤/遵义无烟煤在一定条件下反应活性随催化剂负载量增大、温度升高而提高。碳酸钠的添加能够在保证气化反应性的前提下降低气化反应温度和活化能。 展开更多
关键词 碳酸钠 催化气化 孔隙结构 反应活性
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两种石油焦气化制氢工艺的系统模拟研究 被引量：1
11
作者 万伟 代正华 +2 位作者 李超 于广锁 王辅臣 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期9-15,共7页
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... 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。 展开更多
关键词 石油焦 气化制氢 辐射废锅 全激冷 系统模拟
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片状煤焦颗粒CO_2气化过程中形态及结构演变特性研究 被引量：1
12
作者 孟德喜 张可怡 +2 位作者 杜浩宇 许建良 陈雪莉 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第7期787-795,共9页
采用高温热台显微镜观测了片状煤焦颗粒CO_2气化过程中的形态演变,并通过拉曼光谱分析了气化半焦的碳微晶结构,同时研究了气化温度(1000-1200℃)和煤焦初始当量直径(1.00-1.60 mm)对其CO_2气化过程中的形态及结构演变的影响规律。结果表... 采用高温热台显微镜观测了片状煤焦颗粒CO_2气化过程中的形态演变,并通过拉曼光谱分析了气化半焦的碳微晶结构,同时研究了气化温度(1000-1200℃)和煤焦初始当量直径(1.00-1.60 mm)对其CO_2气化过程中的形态及结构演变的影响规律。结果表明,与反应前期相比,反应后期的颗粒收缩(面积、体积、当量直径)更加剧烈。在所研究的气化温度范围内,随着气化温度的升高,煤焦颗粒的面积收缩率和体积收缩率逐渐减小。煤焦初始粒径显著影响颗粒收缩,1100℃气化温度下,颗粒的收缩趋势在初始粒径1.30 mm处出现转折。煤焦气化过程中碳消耗主导着表观密度的变化,在所研究的温度和粒径范围内,当碳转化率达到80%时,表观密度比线性减小到0.4以下。在相同气化温度下,随着碳转化率的增加,煤焦的石墨化程度先减小后增加,无定形碳含量先增加再减小。 展开更多
关键词 片状煤焦 CO2气化 形态及结构演变 高温热台显微镜 拉曼光谱
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粒径对不同煤阶煤焦气化反应活性的影响研究 被引量：8
13
作者 邹晓鹏 盛羽静 +3 位作者 陆海峰 郭晓镭 郭庆华 龚欣 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第4期408-417,共10页
选取气流床气化炉所使用不同煤阶的八种煤焦,通过多级筛分制得单分散煤粉样本,利用热重分析仪考察了气化温度、煤焦粒径对不同煤阶煤焦CO_2气化反应的影响。对比了不同碳转化率阶段下的反应差异,并讨论了高碳转化率阶段的情况。研究表明... 选取气流床气化炉所使用不同煤阶的八种煤焦,通过多级筛分制得单分散煤粉样本,利用热重分析仪考察了气化温度、煤焦粒径对不同煤阶煤焦CO_2气化反应的影响。对比了不同碳转化率阶段下的反应差异,并讨论了高碳转化率阶段的情况。研究表明,随着煤阶的升高,煤焦碳微晶结构更为有序,其气化活性也随之降低。煤焦粒径对气化反应的影响与煤阶有关。对于无烟煤,平均粒径300μm的无烟煤煤焦转化率达到95%所需时间可达40μm煤焦的7倍;对于褐煤与烟煤,由于其孔隙结构较为发达,粒径变化对煤焦气化活性的影响并不明显。综合煤阶、气化温度、煤焦粒径对气化反应活性的影响发现,相较低阶煤,提高气化温度、减小煤焦粒径能够更有效地提升高阶煤气化反应活性。 展开更多
关键词 煤阶 气化温度 粒径 CO2气化
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榆林煤水蒸气气化条件下钾的迁移行为研究 被引量：2
14
作者 韦兵 陈倩 +4 位作者 王伟成 张万祥 陶睿旻 窦艺帆 王兴军 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第8期927-936,共10页
本研究利用固定床反应装置、原子吸收光谱、X射线衍射法(XRD)考察负载碳酸钾的榆林煤(ZA-K)、负载碳酸钾的榆林脱灰煤(ZA-THK)、负载碳酸钾的模拟灰(采用SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)四种氧化物配置)气化反应后的钾迁移行为... 本研究利用固定床反应装置、原子吸收光谱、X射线衍射法(XRD)考察负载碳酸钾的榆林煤(ZA-K)、负载碳酸钾的榆林脱灰煤(ZA-THK)、负载碳酸钾的模拟灰(采用SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、CaO、Fe_(2)O_(3)四种氧化物配置)气化反应后的钾迁移行为,采用傅里叶红外光谱、拉曼光谱,探究ZA-K及ZA-THK在热解过程中的结构演变对钾迁移行为的影响;实验结果表明,温度越高,气化反应残渣中水溶性钾回收效率越低;三次水洗可以回收总水溶性钾的94.06%−98.80%;不溶性钾的生成是因为钾与煤灰中硅铝生成钾的硅铝酸盐物相;ZA-THK比ZA-K中的钾在气化反应过程中更容易挥发,在700−850℃下,ZA-THK中的钾挥发比ZA-K高出10.28%−44.92%。主要原因是ZA-K中的灰分会将负载的钾固定在煤灰中;也是酸洗脱灰使煤的芳香聚合度降低,煤中出现更多的小环芳香结构(2−8环)。 展开更多
关键词 催化气化 钾的迁移行为 回收效率
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多层核壳结构Fe@Al-Ti载氧体化学链制氢性能研究 被引量：1
15
作者 蔡志阳 张俊贤 +3 位作者 汪欣 肖慧霞 高云飞 王亦飞 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第3期353-361,共9页
Fe-Al-Ti载氧体在化学链制氢工艺中具有良好的循环稳定性和抗积炭性能,但反应形成FeAl_(2)O_(4)会降低抗烧结性能和氢气产率。为抑制FeAl_(2)O_(4)的生成并进一步提升载氧体反应性能,本研究采用自组装模板燃烧法制备多层核壳结构载氧体,... Fe-Al-Ti载氧体在化学链制氢工艺中具有良好的循环稳定性和抗积炭性能,但反应形成FeAl_(2)O_(4)会降低抗烧结性能和氢气产率。为抑制FeAl_(2)O_(4)的生成并进一步提升载氧体反应性能,本研究采用自组装模板燃烧法制备多层核壳结构载氧体,以TiO_(2)为介层阻隔Fe2O3与Al2O3,形成多层核壳Fe@Al-Ti载氧体,在固定床上进行化学链制氢循环,评价多层核壳结构对反应性能的影响。结果表明,Fe@Al-Ti载氧体的介层有效阻隔Fe_(2)O_(3)与Al_(2)O_(3)的接触,抑制了FeAl_(2)O_(4)形成,抗烧结性能得到进一步提升。Fe@Al-Ti载氧体在化学链制氢循环实验中无明显积炭和团聚现象,制氢能力随循环次数逐渐增加,循环稳定性较好;尤其物质的量比Al∶Ti=3.5∶1的核壳载氧体的碳转化率、制氢率和储氧量最高,分别为57.4%、75.0%和6.01 mmol/g,比非核壳Fe-Al-Ti载氧体分别增加28.4%、30.0%、26.9%。 展开更多
关键词 化学链制氢 Fe_(2)O_(3)/TiO_(2)/Al_(2)O_(3) 核壳结构 固定床
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基于密度泛函理论的HCN与H_(2)/H_(2)O气相反应机理研究
16
作者 孙明哲 许建良 +2 位作者 侯秋实 代正华 王辅臣 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第6期850-863,共14页
含HCN的废弃物在气化炉内的高温转化是其绿色处理的方法之一,其中,HCN与H_(2)/H_(2)O的反应是其在气化炉内的主要转化过程。本工作基于密度泛函理论,采用Gaussian及其配套软件对HCN与H_(2)/H_(2)O的反应机理进行了研究。通过分子成键、... 含HCN的废弃物在气化炉内的高温转化是其绿色处理的方法之一,其中,HCN与H_(2)/H_(2)O的反应是其在气化炉内的主要转化过程。本工作基于密度泛函理论,采用Gaussian及其配套软件对HCN与H_(2)/H_(2)O的反应机理进行了研究。通过分子成键、断键角度提出HCN与H_(2)/H_(2)O的各两种反应路径,结合能垒和热力学分析确定了相对最优路径,并计算了相对最优反应路径的速率常数。结果表明,HCN与H_(2)反应相对最优路径为:三个H_(2)分子在C=N上分三步进行加成得到产物CH4+NH_(3);HCN与H_(2)O反应相对最优路径为:H_(2)O分子进攻C原子,O原子和C原子的H先后转移至N原子得到产物CO+NH_(3)。两条相对最优路径在1473 K以上有明显反应速率,分别为9.57×10^(-4)和1.71 mol/(L·s)。研究结果为高温下HCN与H_(2)/H_(2)O反应的工艺和设备开发提供了理论数据支撑。 展开更多
关键词 HCN 气相反应 密度泛函理论 热力学 动力学
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竖直上升管的煤粉密相气力输送阻力特性的实验研究 被引量：6
17
作者 郭晓镭 陆海峰 +1 位作者 陶顺龙 龚欣 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2014年第1期16-20,共5页
煤粉密相气力输送是气流床煤粉气化工艺中的关键单元技术。通过实验室装置（管径20，50mm）和半工业化装置（管径42mm）的煤粉密相气力输送竖直上升管压降测试，建立了可用于煤粉密相高压气力输送竖直上升管道的压降预测模型，总体偏差... 煤粉密相气力输送是气流床煤粉气化工艺中的关键单元技术。通过实验室装置（管径20，50mm）和半工业化装置（管径42mm）的煤粉密相气力输送竖直上升管压降测试，建立了可用于煤粉密相高压气力输送竖直上升管道的压降预测模型，总体偏差在±20％以内，可满足工业装置设计和优化操作的需求。固相静压降占总压降比例达35％～70％，体现了高浓度输送特性；且在管径一定的条件下，与固相弗洛德数近似成线性关系。在固相弗洛德数和管径一定的条件下，可通过竖直上升管压降估算出相应的固相质量流率，从而为工业装置上煤粉质量流率在线测定提供一定的参考。 展开更多
关键词 密相气力输送 压降 竖直上升管 煤粉 气流床气化
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颗粒尺度对CaO颗粒团簇水合反应的传质影响
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作者 顾屹仕 沈中杰 +7 位作者 袁鼎轩 程玉祥 王景效 吕凤 万大阳 高永川 段乐章 刘海峰 《华东理工大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第1期1-9,共9页
传质是影响Ca(OH)_(2)/CaO热化学储热体系能量存储与释放的关键因素。本文考察了3种不同粒径(100、50、25μm)的CaO颗粒团簇在水合过程中的粒径、比表面积和孔隙率等尺度效应对传质效率的影响。在水合阶段,相比于水合反应前,不同粒径Ca... 传质是影响Ca(OH)_(2)/CaO热化学储热体系能量存储与释放的关键因素。本文考察了3种不同粒径(100、50、25μm)的CaO颗粒团簇在水合过程中的粒径、比表面积和孔隙率等尺度效应对传质效率的影响。在水合阶段,相比于水合反应前,不同粒径CaO颗粒团簇的粒径减小、比表面积增大、孔隙率降低,原先离散的CaO颗粒由于尺度效应更易聚集成团簇,阻碍了传质效率。与初始状态(t=10 min)相比,在反应后期(t=50 min),随着水合转化率的提高,3种不同粒径(100、50、25μm)的CaO颗粒其团聚作用力分别降低了27.01%、32.62%和42.61%,气体有效扩散率分别下降了14.24%、12.40%和11.09%,表观反应速率分别降低了78.99%、76.80%和76.20%。小粒径颗粒虽然更易聚集成团簇,但是由于小粒径颗粒具有较高的气体有效扩散率,加强了反应过程中的传质效率,因此表现出更高的水合能力。本文基于随机孔隙模型修正和量化了颗粒间团聚行为与气体有效扩散率对表观反应速率的协同影响。 展开更多
关键词 CAO 颗粒尺度 水合反应 气体有效扩散率 团聚行为
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油浆高温快速裂解过程的气固相产物研究 被引量：1
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作者 徐斌 高瑞 +2 位作者 代正华 刘海峰 王辅臣 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1181-1186,共6页
采用高频炉快速热解装置研究油浆的高温快速热解特性,考察了热解温度、氮气流量对气固相产物的组成和产率的影响。温度是影响气相产物产率的关键因素,气相产物主要为甲烷、氢气和乙烯,升高温度可提高甲烷和氢气的产率,而乙烯产率受高温... 采用高频炉快速热解装置研究油浆的高温快速热解特性,考察了热解温度、氮气流量对气固相产物的组成和产率的影响。温度是影响气相产物产率的关键因素,气相产物主要为甲烷、氢气和乙烯,升高温度可提高甲烷和氢气的产率,而乙烯产率受高温下二次反应的影响在800℃到达最大值后逐渐降低,乙烷、丙烯产率较小且受二次反应的影响在700℃到达最大值后逐渐降低,温度高于800℃时会有少量乙炔生成且升温可提高乙炔产率。增加氮气流量可降低甲烷、氢气分压,缩短乙烯、丙烯等在高温区的停留时间,从而增加气相产物的产率。积炭产率随热解温度升高迅速增加,氮气流量的增加能够削弱二次反应从而降低积炭产率。 展开更多
关键词 油浆 快速热解 乙烯 热解温度 氮气流量
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自由落下床中稻草与煤高温快速共热解特性研究
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作者 刘爱彬 陈雪莉 +3 位作者 唐建业 李帅丹 周志杰 王辅臣 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期164-170,共7页
在自由落下床中对稻草、神府烟煤、凤矿无烟煤以及稻草与两种煤的混合物进行高温快速共热解试验，考察不同热解温度、不同稻草质量掺混比下稻草与煤共热解过程中的协同作用。研究结果表明：随着稻草质量掺混比的增大，热解气总产率逐渐... 在自由落下床中对稻草、神府烟煤、凤矿无烟煤以及稻草与两种煤的混合物进行高温快速共热解试验，考察不同热解温度、不同稻草质量掺混比下稻草与煤共热解过程中的协同作用。研究结果表明：随着稻草质量掺混比的增大，热解气总产率逐渐增大，热解焦产率逐渐减小；热解产物产率的实际值与理论值不同，800℃共热解时焦油产率高于理论值，协同作用促进焦油的生成；1000～1400℃时气体总产率高于理论值，协同作用促进气体的生成；在800℃时热解气中CO的生成受到抑制，高于1000℃时，共热解促进CO、H2的生成。稻草与神府烟煤共热解焦的反应活性明显高于稻草与风矿无烟煤共热解焦；当稻草质量掺混比为40％、60％时共热解焦活性降低，当稻草质量掺混比大于60％时，共热解焦的反应活性则逐渐提高。 展开更多
关键词 稻草 煤 共热解 自由落下床 协同作用
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