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煤热解及煤焦气化和煤焦低温氧化过程的原位拉曼光谱研究
1
作者 余俊钦 张铭露 +5 位作者 胡靖涵 王钦超 卿海杰 韩啸 丁路 于广锁 《煤炭转化》 北大核心 2025年第3期81-91,共11页
固体结构表征是揭示煤热化学转化反应机理的重要手段,目前对煤热化学转化过程中固体结构的原位表征研究较为缺乏。采用原位拉曼光谱仪研究了单颗粒煤热解、煤焦气化和煤焦低温氧化过程中碳结构的演变特性。结果表明:在煤热解过程中,煤... 固体结构表征是揭示煤热化学转化反应机理的重要手段,目前对煤热化学转化过程中固体结构的原位表征研究较为缺乏。采用原位拉曼光谱仪研究了单颗粒煤热解、煤焦气化和煤焦低温氧化过程中碳结构的演变特性。结果表明:在煤热解过程中,煤大分子结构经历裂解和芳环融合两个阶段,裂解阶段大量侧链基团断裂,芳环融合阶段分子尺寸增大。在煤焦气化过程中,煤焦的面积收缩率随粒度增大而减小,煤焦气化导致碳结构的石墨化演变,且石墨化演变随粒度增大而延迟。在煤焦低温氧化过程中,反应前中期(碳转化率X<60%)含氧结构的形成导致煤焦的碳结构有序度降低,随非晶碳结构的消耗,碳基体的碳微晶结构逐渐趋于有序,在反应后期未反应碳形成高度有序的类石墨结构。 展开更多
关键词 煤气化 热解 低温氧化 原位拉曼光谱 碳结构
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煤气化过程反应模型研究进展 被引量：3
2
作者 丁路 王培尧 +4 位作者 孔令学 白进 于广锁 李文 王辅臣 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第7期3593-3612,共20页
煤炭是我国能源安全的压舱石,煤气化作为煤炭清洁高效利用的核心技术对实现“碳达峰、碳中和”的战略目标具有重要作用。基于动态原位表征揭示煤气化反应机理并建立煤气化模型,对拓展煤炭和生物质等含碳物料作为气化原料的适用性,开发... 煤炭是我国能源安全的压舱石,煤气化作为煤炭清洁高效利用的核心技术对实现“碳达峰、碳中和”的战略目标具有重要作用。基于动态原位表征揭示煤气化反应机理并建立煤气化模型,对拓展煤炭和生物质等含碳物料作为气化原料的适用性,开发新型高效的气化技术有重要的理论指导价值。同时,煤灰的流动性质是影响气化炉长周期稳定运行的关键指标。本文详细综述了煤气化过程的动力学模型、热力学模型、床层模型以及煤灰流动性的预测模型,对比了各类模型的优缺点、适用的条件以及描述气化过程的性能,指出了不同方法建立的模型存在的问题,为气化过程的总包反应模型建立提供了理论指导,并针对煤气化过程反应模型未来的研究重点进行了展望。 展开更多
关键词 煤气化 动力学模型 热力学 床层模型 煤灰流动性预测模型
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气流床气化过程多结构单颗粒煤焦燃烧-气化反应特性数值模拟研究 被引量：3
3
作者 赵文静 郭庆华 +3 位作者 龚岩 宋旭东 王辅臣 于广锁 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2024年第5期24-33,共10页
煤气化技术是现代煤化工的核心技术,气流床气化炉内的高温颗粒是气化反应过程的重要载体,其反应特性与其粒径、孔隙率及在气化炉内所处的反应环境密切相关。目前针对炉内颗粒开展的实验研究均需借助可视化装置,受到了气化炉内复杂的环... 煤气化技术是现代煤化工的核心技术,气流床气化炉内的高温颗粒是气化反应过程的重要载体,其反应特性与其粒径、孔隙率及在气化炉内所处的反应环境密切相关。目前针对炉内颗粒开展的实验研究均需借助可视化装置,受到了气化炉内复杂的环境、高温内窥镜光路尺寸、内窥镜前端镜片抗颗粒污染能力及成像系统有效分辨率等诸多条件的限制。采用CFD数值模拟的方法,能够在更微小层面和颗粒内部对颗粒燃烧-气化反应过程进行研究,直观观测其行为特性。将颗粒设置为实心结构、凹孔结构和突起结构,比较了三种结构颗粒在不同环境温度和气固两相相对速度条件下的燃烧-气化反应特性。模型验证表明该模型能有效描述单颗粒煤焦反应特性。结果表明:不同结构颗粒模型有相似的火焰形态和温度分布特征,环境温度升高和气固两相相对速度增加均会使颗粒整体反应程度增加,气固两相相对速度对颗粒火焰形态和颗粒内部温度梯度的影响更大;随着气固两相相对速度的增加,结构对颗粒反应特性的影响更加明显;增大接触面积并不总是有利于颗粒整体反应的进行。 展开更多
关键词 颗粒结构 单颗粒模型 煤焦燃烧-气化 颗粒反应特性 数值模拟
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CaO/HZSM-5复合催化剂调控水稻秸秆和PVC共热解产物的协同作用研究 被引量：1
4
作者 王彩云 王焦飞 +6 位作者 张玉洁 柯梅容 宋旭东 苏暐光 白永辉 吕鹏 于广锁 《燃料化学学报(中英文)》 北大核心 2025年第1期82-95,共14页
生物质与废旧塑料共热解是实现两者资源化利用的潜在技术之一,不仅能制备高附加值的富烃生物油,还可实现废弃物的洁净资源化利用,减轻环境污染。然而,产物的复杂性限制了共热解技术的进一步应用。本研究以农作废弃物水稻秸秆(RS)和聚氯... 生物质与废旧塑料共热解是实现两者资源化利用的潜在技术之一,不仅能制备高附加值的富烃生物油,还可实现废弃物的洁净资源化利用,减轻环境污染。然而,产物的复杂性限制了共热解技术的进一步应用。本研究以农作废弃物水稻秸秆(RS)和聚氯乙烯塑料(PVC)为研究对象,采用热重-质谱联用仪(TG-MS)和热裂解-气相色谱/质谱联用仪(Py-GC/MS)研究两者单独及共热解特性,并考察CaO和HZSM-5复合催化剂对热解产物的协同调控规律。结果表明,PVC和RS在共热解过程中具有相互作用,促进了芳烃化合物的产生。生物油中烃类化合物的相对含量高达66.78%。其中,芳烃的相对含量达到64.17%。相较于RS单独热解,共热解焦油组分中含氧化合物的含量下降62.05%,有效提高了生物油的氧化稳定性。CaO/HZSM-5复合催化剂相较于CaO、HZSM-5单独催化剂,热解产物油中C_(4)−C_(10)烃类化合物的相对含量分别增加2.81%、5.06%,表现出更好的轻质芳烃选择性。在CaO/HZSM-5复合催化剂协同作用下,生物油中单环芳烃的相对含量为34.34%,大于理论计算值33.03%。而多环芳烃的相对含量为28.21%,小于理论计算值31.22%,表现出较好的单环芳烃选择性。此外,CaO/HZSM-5复合催化剂促进大量氯元素以CaCl_(2)等氯化物的形式固定在半焦中,显著降低了Cl元素的气相释放。 展开更多
关键词 生物质 PVC 热解 CaO/HZSM-5复合催化剂 协同作用
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基于载热体供热的生物质气化反应特性原位研究
5
作者 王赵鹤 宋旭东 +6 位作者 白永辉 唐广军 吕鹏 王焦飞 鲍卫娜 苏暐光 于广锁 《可再生能源》 北大核心 2025年第6期719-726,共8页
文章采用高温热台显微镜系统原位研究了生物质颗粒升温过程中载热体对生物质颗粒表观形态变化的影响,探究了CO_(2)气氛,不同温度下载热体供热对生物质颗粒气化反应特性的影响。研究结果表明:在生物质颗粒升温过程中,载热体对生物质颗粒... 文章采用高温热台显微镜系统原位研究了生物质颗粒升温过程中载热体对生物质颗粒表观形态变化的影响,探究了CO_(2)气氛,不同温度下载热体供热对生物质颗粒气化反应特性的影响。研究结果表明:在生物质颗粒升温过程中,载热体对生物质颗粒的表观形态变化存在抑制效果,面积收缩率变化速率峰值对应的温度升高50℃左右;在生物质颗粒气化过程中,由于木质素热解,在600~700℃时,生物质颗粒在载热体上的气化速率表现为先快后慢,然后经历短暂的快速气化后,气化反应结束;在750~850℃时,生物质颗粒在载热体上的面积收缩率变化趋势与生物质颗粒单独气化时几乎相同,在载热体供热情况下,生物质颗粒受石墨化影响较小。 展开更多
关键词 生物质 载热体 气化 原位研究
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掺氨甲烷火焰自由基化学发光燃烧特性研究
6
作者 张文举 宋旭东 +4 位作者 吴润民 景园园 张俊先 白永辉 于广锁 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第5期1826-1837,I0018,共13页
NH_(3)与CH_(4)的混合可有效改善NH_(3)的燃烧性能,通过模拟计算,可以更好地理解NH_(3)掺加对火焰行为的影响。该文使用ANSYS进行模拟研究,对不同掺NH_(3)比及不同当量比的NH_(3)/CH_(4)/O2燃烧进行数值计算。结果表明:掺入NH_(3)导致... NH_(3)与CH_(4)的混合可有效改善NH_(3)的燃烧性能,通过模拟计算,可以更好地理解NH_(3)掺加对火焰行为的影响。该文使用ANSYS进行模拟研究,对不同掺NH_(3)比及不同当量比的NH_(3)/CH_(4)/O2燃烧进行数值计算。结果表明:掺入NH_(3)导致火焰温度降低,温度核心分布区域随掺NH_(3)比增加而向火焰下游移动,随当量比增大而向火焰根部移动;当掺NH_(3)比增大时,OH^(*)与CH^(*)峰值含量下降,OH^(*)峰值位置向火焰下游移动,CH^(*)峰值位置则不发生变化,但CH^(*)径向位置呈现多峰分布;当当量比增大时,OH^(*)与CH^(*)峰值含量上升,OH^(*)分布区域面积增加,峰值位置向靠近火焰根部方向移动,CH^(*)分布区域则趋于集中并向远离火焰根部处移动,径向位置仍呈现多峰分布;此外,化学动力学分析表明,掺入NH_(3)导致OH^(*)生成路径发生改变,OH^(*)产率随掺NH_(3)比增大而减小。 展开更多
关键词 NH3/CH4燃烧 掺NH3比 当量比 化学发光 反应路径
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神府煤焦与水蒸气、CO_2气化反应特性研究 被引量：36
7
作者 杨帆 周志杰 +3 位作者 王辅臣 刘海峰 龚欣 于遵宏 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期660-666,共7页
采用高温微量热天平和自制水蒸气发生装置进行神府煤焦与水蒸气和CO2气化实验,考察热解速率、不同气化剂(CO2和水蒸气)以及温度对气化反应的影响。用扫描电镜和吸附仪测定煤焦的初始结构。两种煤焦孔径为2nm～170nm的孔占总孔容的90%以... 采用高温微量热天平和自制水蒸气发生装置进行神府煤焦与水蒸气和CO2气化实验,考察热解速率、不同气化剂(CO2和水蒸气)以及温度对气化反应的影响。用扫描电镜和吸附仪测定煤焦的初始结构。两种煤焦孔径为2nm～170nm的孔占总孔容的90%以上。神府快速煤焦(FP)与水蒸气气化活性比慢速煤焦(SP)高4.16倍,FP比SP挥发分脱除快,破坏其孔结构,减少缔合机会和二次反应。SP的BET比表面积为1.0777m2/g,FP的BET比表面积为1.8939m2/g。SP与水蒸气气化活性是CO2的9.94倍,FP与水蒸气的气化活性是CO2的7.15倍,水蒸气比CO2气化时进入的孔径范围广及水蒸气比CO2更容易解离。同种煤焦与水蒸气和CO2气化时的气化速率与转化率之间的趋势相近。用随机孔模型拟合并求取反应动力学参数,温度对SP与水蒸气、CO2反应速率,以及FP与水蒸气反应速率影响相似,而对FP与CO2反应速率影响明显比前三个反应要小。 展开更多
关键词 煤焦 水蒸气 二氧化碳 气化 孔结构
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非等温热重分析研究煤焦气化动力学 被引量：37
8
作者 周志杰 范晓雷 +2 位作者 张薇 王辅臣 于遵宏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期219-222,共4页
使用等温法和非等温法热重分析研究了神府煤焦气化反应动力学.在非等温法中,Doyle和Coats-Redfern近似函数都可以模拟煤焦气化反应过程,两种函数在不同的升温速率下得到了与等温法相近的E值.对比两个函数拟合实验数据的相关系数,确定在... 使用等温法和非等温法热重分析研究了神府煤焦气化反应动力学.在非等温法中,Doyle和Coats-Redfern近似函数都可以模拟煤焦气化反应过程,两种函数在不同的升温速率下得到了与等温法相近的E值.对比两个函数拟合实验数据的相关系数,确定在非等温热重分析中使用Coats-Redfern函数在15℃/m in的升温速率下求取煤焦气化反应动力学参数是一种既简便又准确的方法. 展开更多
关键词 非等温法 热重分析 煤焦气化 气化动力学
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热解条件对煤焦气化活性影响的研究进展 被引量：42
9
作者 范晓雷 周志杰 +1 位作者 王辅臣 于遵宏 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2005年第3期74-79,共6页
简述了原煤性质与温度、压力和热解气氛等热解条件对煤焦结构和气化反应活性的影响;参考该领域的国内外研究成果,分析了热解条件影响煤焦气化反应活性的机理.由于实验设备和研究方法的差异,对温度和压力等热解条件对煤焦气化反应活性影... 简述了原煤性质与温度、压力和热解气氛等热解条件对煤焦结构和气化反应活性的影响;参考该领域的国内外研究成果,分析了热解条件影响煤焦气化反应活性的机理.由于实验设备和研究方法的差异,对温度和压力等热解条件对煤焦气化反应活性影响的评价不尽相同,但总体来讲,热解终温越高、停留时间越长、升温速率越快、热解压力越大,煤焦的气化反应活性越低;热解过程中,原煤性质的差异也会影响煤焦的结构和气化反应活性.煤焦的石墨化应该是导致煤焦气化反应活性下降的主要原因,因此,热解条件的改变,特别是温度和压力的改变对煤焦石墨化进程的影响值得进一步研究. 展开更多
关键词 热解条件 煤焦气化反应活性 原煤性质 石墨化 煤焦结构
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随机孔模型应用于煤焦与CO_2气化的动力学研究 被引量：25
10
作者 杨帆 范晓雷 +3 位作者 周志杰 刘海峰 龚欣 于遵宏 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2005年第6期671-676,共6页
考察970 ℃～1 165 ℃,北宿、神府、忻州、潞安煤焦与CO2在热天平中的气化反应,用恒温法进行热重分析,考察煤种、气化温度、灰分对煤焦气化的影响.用随机孔模型模拟北宿煤反应速率与碳转化率的关系曲线,与未反应芯缩核模型和混合模型模... 考察970 ℃～1 165 ℃,北宿、神府、忻州、潞安煤焦与CO2在热天平中的气化反应,用恒温法进行热重分析,考察煤种、气化温度、灰分对煤焦气化的影响.用随机孔模型模拟北宿煤反应速率与碳转化率的关系曲线,与未反应芯缩核模型和混合模型模拟结果比较.在化学控制区内,实验数据用随机孔模型拟合最佳.1 066 ℃和1 165 ℃气化数据拟合的相关系数为0.99,970 ℃拟合效果较差.随机孔模型作为简单、精度高的模型可应用于煤炭气化反应中.应用此模型计算四种煤焦反应活化能、指前因子、孔结构参数、A0等动力学参数值.同一煤种气化反应温度越高初始反应速率越大,结构参数体现了孔结构变化对反应的影响,随着温度的升高值减小. 展开更多
关键词 煤焦 二氧化碳 气化 随机孔模型
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煤焦二氧化碳气化动力学研究 (Ⅰ)等温热重法 被引量：32
11
作者 周静 周志杰 +1 位作者 龚欣 于遵宏 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期66-67,共2页
在常压热天平上以等温法来研究神府煤焦 - CO2 气化反应 ,并用多种方法来求算动力学参数 ,实验结果表明 :随气化反应温度增加 ,煤焦炭转化率明显增加 ;不同反应温度下 ,煤焦 - CO2气化反应在 1 2 0 0℃以下为动力学控制阶段 ,1 2 0 0℃... 在常压热天平上以等温法来研究神府煤焦 - CO2 气化反应 ,并用多种方法来求算动力学参数 ,实验结果表明 :随气化反应温度增加 ,煤焦炭转化率明显增加 ;不同反应温度下 ,煤焦 - CO2气化反应在 1 2 0 0℃以下为动力学控制阶段 ,1 2 0 0℃以上逐步过渡到扩散控制 。 展开更多
关键词 煤焦 二氧化碳 气化动力学 研究 等温热重法
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煤焦水蒸气气化特性及动力学研究 被引量：27
12
作者 杨小风 周静 +1 位作者 龚欣 于遵宏 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期46-50,共5页
运用等温热重法 ,对三种不同的煤焦 ,在反应温度 90 0℃～ 1 2 0 0℃之间进行水蒸气气化实验 .分别考察了常压下反应温度、水蒸气分压和煤种对反应的影响 ;并且对不同煤焦的反应进行动力学计算 ,求取动力学参数 .研究发现 ,煤焦水蒸气... 运用等温热重法 ,对三种不同的煤焦 ,在反应温度 90 0℃～ 1 2 0 0℃之间进行水蒸气气化实验 .分别考察了常压下反应温度、水蒸气分压和煤种对反应的影响 ;并且对不同煤焦的反应进行动力学计算 ,求取动力学参数 .研究发现 ,煤焦水蒸气的反应与煤焦 - CO2 的反应相比速率要快得多 ,并且随反应温度升高 ,反应速率急剧增大 . 展开更多
关键词 煤焦 水蒸气 气化特性 动力学 等温热重法 反应温度
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煤焦二氧化碳气化动力学研究 (Ⅱ)非等温热重法 被引量：23
13
作者 周静 龚欣 于遵宏 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2003年第1期78-81,共4页
利用热失重仪以恒升温速率 (非等温 )法研究煤焦 - CO2 气化反应 ,并用 Ozawa法和单一升温速率法来求解动力学参数 .结果表明 :Ozawa法和单一升温速率法求解得到的动力学参数差异大 ;单一升温速率法求得的不同升温速率下表观活化能和指... 利用热失重仪以恒升温速率 (非等温 )法研究煤焦 - CO2 气化反应 ,并用 Ozawa法和单一升温速率法来求解动力学参数 .结果表明 :Ozawa法和单一升温速率法求解得到的动力学参数差异大 ;单一升温速率法求得的不同升温速率下表观活化能和指前因子呈线性相关性 ;表观活化能随升温速率增加呈线性减小 . 展开更多
关键词 煤焦 二氧化碳 气化动力学 研究 非等温热重法 恒升温速度
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型煤固硫效果影响因素的研究 被引量：10
14
作者 周静 武利军 +2 位作者 柴一言 谌伦建 于遵宏 《洁净煤技术》 CAS 2001年第2期28-31,共4页
通过正交试验研究固硫剂品种、粒度、钙硫比 (固硫剂用量 )、固硫温度、粘结剂、原煤粒度、固硫助剂对型煤固硫效果影响。实验发现 :钙硫比和固硫剂品种是影响型煤固硫效果最显著的因素 ;CaO、CaCO3、Ca(OH) 2 3种钙基固硫剂中Ca(OH ) 2... 通过正交试验研究固硫剂品种、粒度、钙硫比 (固硫剂用量 )、固硫温度、粘结剂、原煤粒度、固硫助剂对型煤固硫效果影响。实验发现 :钙硫比和固硫剂品种是影响型煤固硫效果最显著的因素 ;CaO、CaCO3、Ca(OH) 2 3种钙基固硫剂中Ca(OH ) 2 的效果最好 ;钙硫比越大 ,固硫剂颗粒越小 ,固硫效果越好 ;钙基固硫剂最佳固硫温度是 80 0～ 10 0 0℃ ;不同粒级原煤颗粒的型煤固硫效果不同 ;MS粘结剂是理想的固硫型煤粘结剂。 展开更多
关键词 型煤 正交试验 固硫效果 粘结剂 固硫剂 粒度 钙硫比 固硫助剂
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用热失重仪研究煤快速热解 被引量：23
15
作者 周静 何品晶 于遵宏 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2004年第2期30-36,共7页
通过对原热失重仪气路进行改造 ,利用等温热重实验法研究快速加热条件下煤的热解 ,研究结果对认识气化炉内煤气化反应过程及设计、运行气化炉有重要意义 .研究表明 :煤从室温进到高温炉后 ,首先发生一个极快速裂解脱挥发分过程 ,它在 8... 通过对原热失重仪气路进行改造 ,利用等温热重实验法研究快速加热条件下煤的热解 ,研究结果对认识气化炉内煤气化反应过程及设计、运行气化炉有重要意义 .研究表明 :煤从室温进到高温炉后 ,首先发生一个极快速裂解脱挥发分过程 ,它在 8s内可脱除绝大部分挥发物 ,然后是慢速脱挥发分过程 ;热失重仪炉温越高 ,煤挥发分析出量越大 ,有些煤快速热解可析出比其工业分析更多量的挥发分 ;煤越年轻 ,煤粒越细小 ,煤量越少 ,其挥发分析出量越大 ;煤粒快速热解焦渣电镜照片显示 ,焦渣颗粒黏结在一起 ,大颗粒表面有很深裂纹生成 ;煤挥发分的脱除速度是慢速热解 (升温速率 <40℃ /min)与快速热解的最大差异 . 展开更多
关键词 热解 热失重仪 等温热重实验法 气化炉 煤气化反应 挥发物 升温速率 脱除速度
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添加剂对型煤固硫促进作用的研究 被引量：6
16
作者 周静 柴一言 +1 位作者 谌伦建 于遵宏 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2001年第3期33-36,共4页
研究了添加剂对型煤高温（１２００℃）固硫效果的影响．实验发现：ＭｇＯ对Ｃａ（ＯＨ）２固硫反应有较强促进作用；在钙基固硫型煤中同时加入硅酸盐和Ｆｅ２Ｏ３，可大大提高固硫效果，其ＸＲＤ图表明灰渣中形成了一些耐高温物质和 ... 研究了添加剂对型煤高温（１２００℃）固硫效果的影响．实验发现：ＭｇＯ对Ｃａ（ＯＨ）２固硫反应有较强促进作用；在钙基固硫型煤中同时加入硅酸盐和Ｆｅ２Ｏ３，可大大提高固硫效果，其ＸＲＤ图表明灰渣中形成了一些耐高温物质和 ＣａＳＯ４复盐（Ｃａ３Ａｌ６Ｏ１２·ＣａＳＯ４）；并得出 ＭＳ型煤的Ｃａ（ＯＨ）２和 ＭｇＯ加入摩尔比和固硫率关系的回归方程． 展开更多
关键词 型煤 固硫 添加剂 耐高温复盐 摩尔比 固硫率 回归方程
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氢气存在下的煤焦水蒸气气化:Ⅰ反应特性研究 被引量：8
17
作者 杨帆 周志杰 +3 位作者 王辅臣 刘海峰 龚欣 于遵宏 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2009年第1期36-41,共6页
分别以水蒸气／惰性气混合气、水蒸气／氢气混合气作为气化剂，在常压和875℃～950℃下，采用热天平对1200℃快速热解神府煤焦的气化反应特性进行了研究，并考察了气化过程中煤焦结构的变化及其对气化反应的影响。实验发现，煤焦在水蒸... 分别以水蒸气／惰性气混合气、水蒸气／氢气混合气作为气化剂，在常压和875℃～950℃下，采用热天平对1200℃快速热解神府煤焦的气化反应特性进行了研究，并考察了气化过程中煤焦结构的变化及其对气化反应的影响。实验发现，煤焦在水蒸气／氢气作为气化剂条件下的气化反应过程可分为两个阶段，首先是反应急剧进行的阶段，然后是反应速率趋于稳定的阶段，且反应速率接近于石墨的反应速率。该现象与煤的化学结构有关，第一阶段气化剂与活泼性物质-碳氢支链、含氧官能团的反应，第二阶段气化剂与芳香碳的反应；煤焦在水蒸气／氢气气氛下，气化过程中的碳难以转化完全。神府煤焦的SEM表明，煤焦表面有大量的裂缝、孔隙、褶皱、及碎块。碎块表面光滑，这些物质覆盖了内部裂缝与孔隙。煤焦和水蒸气／氢气气化残焦（碳转化率68％）由于气化反应，其碎块减少，表面的大孔暴露出来。比较两种气化剂条件下的气化反应过程发现，水蒸气／惰性气气化反应速率随碳转化率的增加而缓慢均匀地下降；水蒸气／氢气气化反应速率随碳转化率增加先迅速降低，而后较缓慢降低。 展开更多
关键词 煤气化 煤焦结构 气化机理
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气流床煤气化的部分水激冷流程研究 被引量：3
18
作者 彭宇慧 代正华 +3 位作者 龚欣 郭晓镭 王辅臣 刘海峰 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2010年第2期83-86,共4页
提出了采用部分水激冷的方式冷却气流床气化炉气化室出口的高温合成气和融渣,模拟计算了(1)水煤浆气化+耐火砖衬里、(2)粉煤气化+耐火砖衬里、(3)粉煤气化+水冷壁衬里3个气化工艺的性能指标。结果表明:采用部分水激冷方式的出废热锅炉... 提出了采用部分水激冷的方式冷却气流床气化炉气化室出口的高温合成气和融渣,模拟计算了(1)水煤浆气化+耐火砖衬里、(2)粉煤气化+耐火砖衬里、(3)粉煤气化+水冷壁衬里3个气化工艺的性能指标。结果表明:采用部分水激冷方式的出废热锅炉的气体流量远小于用合成气激冷方案的Shell和Prenflo流程,这将有助于减少后续的设备尺寸;激冷水温度对合成气和废热锅炉蒸汽的总热效率无明显影响,可以采用低温的激冷水以减少出废热锅炉的气体流量以及后续的设备尺寸;工艺(1)的总热效率约为84%,低于采用高温辐射锅炉的Texaco流程;工艺(2)、(3)的总热效率约为90%,与采用合成气激冷方案的Shell和Prenflo流程相当。部分水激冷的方式适合于整体煤气化联合循环发电(IGCC)的粉煤气化。 展开更多
关键词 部分水激冷 气流床 煤气化 IGCC
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煤低温实验研究 (Ⅰ)氮气中煤热失重及物理性质研究 被引量：3
19
作者 周静 龚欣 +1 位作者 郭小雷 于遵宏 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期13-18,共6页
利用热天平和电镜研究六种煤在温度低于 5 0 0℃氮气流中加热的性质变化 .研究表明 :煤变质程度对其失重变化影响大 ;随升温速率的提高 ,煤颗粒的增大 ,热重 TG曲线向高温区移动 ;氮气流量对煤低温热失重没有影响 ;扫描电镜照片显示 ,... 利用热天平和电镜研究六种煤在温度低于 5 0 0℃氮气流中加热的性质变化 .研究表明 :煤变质程度对其失重变化影响大 ;随升温速率的提高 ,煤颗粒的增大 ,热重 TG曲线向高温区移动 ;氮气流量对煤低温热失重没有影响 ;扫描电镜照片显示 ,神府煤在 30 展开更多
关键词 物理性质 研究 煤 热失重 氮气 低温加热
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残炭对高镁煤灰熔融特性影响机制研究 被引量：6
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作者 刘斌 张林民 +4 位作者 宋旭东 白永辉 苏暐光 许洁 于广锁 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2022年第1期73-81,共9页
为研究残炭对高镁煤灰熔融特性的影响,选取典型宁东气化用煤——梅花井煤为原料进行了不同残炭质量分数煤灰的灰熔融温度(t_(AF))测试。利用FactSage7.3热力学软件对煤灰熔融过程进行模拟计算,探究了不同残炭质量分数煤灰在一定温度区... 为研究残炭对高镁煤灰熔融特性的影响,选取典型宁东气化用煤——梅花井煤为原料进行了不同残炭质量分数煤灰的灰熔融温度(t_(AF))测试。利用FactSage7.3热力学软件对煤灰熔融过程进行模拟计算,探究了不同残炭质量分数煤灰在一定温度区间内的矿物转变。利用X射线衍射(XRD)和扫描电子显微镜结合能量色散光谱仪(SEM-EDS)分别对煤灰的矿物质组成及微观形貌进行了表征。结果表明:在煤灰熔融过程中,钙长石和辉石类矿物质在1275℃开始熔融为液相,其含量明显降低,煤灰的熔融是熔融-溶解机制;煤灰在熔融过程形成大量的低温共熔物(橄榄石、尖晶石和辉石)主导了煤灰的熔融温度,从而使得煤灰的熔融温度较低;随着残炭质量分数增加,低熔点矿物尖晶石含量急剧增加,煤灰的熔融温度呈降低趋势,这是由于氧化镁的离子势较低(3.0);在高温条件下MgO对煤灰中其他组分的作用是氧给予体,而残炭的存在能够剥夺氧化镁中的氧,从而阻止多聚物聚集,引起煤灰熔融温度降低。 展开更多
关键词 灰熔融特性 高镁煤 残炭 热力学模拟 矿物演变
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