国家自然科学基金(20576038)
- 作品数：10 被引量：157H指数：8
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- 相关领域：化学工程一般工业技术机械工程更多>>
- 神府煤焦与水蒸气、CO_2气化反应特性研究被引量：39
- 2007年
- 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。
- 杨帆周志杰王辅臣刘海峰龚欣于遵宏
- 关键词：煤焦水蒸气气化孔结构
- 固体质量流量计在密相气力输送中的应用被引量：8
- 2007年
- 介绍了Thermo Ramsey公司生产的电容式固体质量流量计在粉煤气力输送过程中的应用情况,探讨了该流量计固有参数设定、管路中安装位置、输送煤粉浓度以及标定方法对其测量精度的影响,对于掌握该流量计的使用方法和性能具有一定指导作用,为气固两相流的基础研究及其工业在线测量提供了有益的参考。
- 郭云舟郭晓镭肖为国郑利娇龚欣
- 关键词：电容式密相气力输送
- 工业级管道中粉煤浓相流动特性被引量：17
- 2007年
- 分别以干燥空气和粉煤为输送载气和介质,在39mm工业级水平不锈钢管内进行了浓相气固两相流动特性实验研究。高速摄像仪拍摄到的粉煤流型表明,浓相输送条件下存在分层流。在流化气和调节气协同作用下,工业级管道中的粉煤浓相输送规律与此两路气流流量密切相关,并获得了39mm管径下的粉煤气力输送相图。与管径较小的20mm水平不锈钢管输送结果的比较表明:较大管径条件下,输送压力对粉煤流率的影响更为显著,输送的经济气速相对较高;相同输送通量情况下,较大管径的输送单位管长压降低,且输送通量变化引起的单位管长压降变化也较为平缓。
- 肖为国郭晓镭代正华龚欣郭云舟郑利娇
- 关键词：粉煤浓相气力输送
- 氢气存在下的煤焦水蒸气气化:Ⅰ反应特性研究被引量：8
- 2009年
- 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。
- 杨帆周志杰王辅臣刘海峰龚欣于遵宏
- 关键词：煤气化煤焦结构
- 粉煤在流化料仓中的下料特性被引量：14
- 2007年
- 在自行设计的有机玻璃流化料仓系统上对粉煤下料过程及其特性进行了实验研究。研究发现,在筒仓段与料斗段连接处上方存在一个临界面。在临界面以上的筒仓段,粉煤以柱塞流形式下料,在临界面以下,粉煤以不定向螺旋运动下料。研究结果表明,料斗下部的流化气对下料稳定性和下料流率有重要影响,存在最佳流化气位置区间和最佳流化气表观气速范围,当流化气补气位置太低,在补气位置附近易形成气压平衡拱。研究还表明,增加料仓压力能提高粉煤下料流率,改善下料稳定性,减弱流化气补气位置及气速对下料的影响,阻止气压平衡拱生成。
- 郑利娇郭晓镭代正华郭云舟肖为国黄万杰龚欣
- 随机孔模型应用于煤焦与CO_2气化的动力学研究被引量：29
- 2005年
- 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.
- 杨帆范晓雷周志杰刘海峰龚欣于遵宏
- 关键词：煤焦二氧化碳气化
- 水平管煤粉密相气力输送堵塞临界状态被引量：11
- 2009年
- 以煤粉为实验介质,在输送管内径为10、15、20 mm条件下分别研究了以空气和CO2为载气时的密相气力输送堵塞临界状态。通过逐渐降低输送气量调整输送流态,获得了不同阶段的固气比、输送速度及压力信号等特征信息,并对不同阶段的压力信号特征信息进行分析,提取了不同阶段的特征参数,采用功率谱对压力信号频域特征进行剖析,获得了不同流动阶段的特征频率。研究结果表明,堵塞临界速度与输送管道内径和载气性质有关,依据实验数据,建立了堵塞临界速度的量纲1经验方程;接近堵塞临界状态时,管道内压力波动性显著,波动频率向低频转化,对压力信号进行计算,得出了判定输送发生堵塞的判据式。
- 熊焱军郭晓镭龚欣黄万杰赵锦超陆海峰
- 关键词：气力输送载气管径
- 粉煤料仓下料稳定性实验被引量：9
- 2007年
- 建立了一个粉煤料仓下料系统,对粉煤在料仓里多股下料的稳定性及其影响因素进行了研究。实验结果表明:影响粉煤在多出口料仓里稳定下料的因素主要有料仓的补气方式和多出口料斗的结构。其中料斗的有效流通面积占料斗总截面面积比例是决定多出口料仓下料能否稳定的一个重要参数。在合适的补气方式和结构合理的料仓里,粉煤能稳定下料,并且关闭任意的几个出料口时,下料稳定性良好。粉煤在料仓里料位对下料稳定性影响不大。
- 郑利娇郭晓镭肖为国郭云舟黄万杰龚欣
- 关键词：流化粉煤料仓
- 氢气存在下煤焦水蒸气气化:Ⅱ修正随机孔模型的建立被引量：2
- 2009年
- 采用热天平对神府煤1200℃快速热解焦进行常压水蒸气／惰性气气化及水蒸气／氢气气化。考察神府煤焦在875℃～950℃时与水蒸气／惰性气的气化反应和水蒸气／氢气的气化反应特性，两者的特征曲线明显不同。不加氢的水蒸气气化反应速率随碳转化率的增加缓慢而均匀地下降；加氢水蒸气气化反应速率随碳转化率的增加先迅速降低，而后降低较缓慢。此种形式的气化曲线以往的动力学模型很难进行模拟，研究根据随机孔模型提出了一个新的气化动力学模型。此模型拟合的数据与实验数据比较，证明了修正的随机孔模型可以更好的模拟煤焦的加氢水蒸气气化，相关系数达到0．996以上。用修正模型求得的神府煤焦加氢水蒸气气化的活化能为251．990kJ／mol，指前因子为5．97877×10^9min^-1。
- 杨帆周志杰刘海峰龚欣王辅臣于遵宏
- 关键词：煤焦气化水蒸气氢气
- 粒度、湿含量对神府烟煤煤粉流动性参数的影响被引量：30
- 2008年
- 以神府烟煤煤粉为研究对象，对其粒度、湿含量、松动密度、振实密度、休止角、内摩擦角、碳钢壁摩擦角、有机玻璃壁摩擦角、粘聚力进行全面测试分析。在此基础上，通过Hausner指数、流动函数FF和质量流率，重点研究了煤粉粒度、湿含量对其压缩性、摩擦性和流动性的影响。结果发现：粒度越小、粒度分布越广、湿含量越大，煤粉的压缩性和摩擦性越大，其流动性越差。研究还表明，神府煤煤粉的Hausner指数在1．2～2．0之间，休止角大于内摩擦角，具有团聚性，属于粘聚性粉体。
- 王川红郭晓镭龚欣赵锦超曹朱伟
- 关键词：粒度湿含量压缩性流动性
