程相龙
- 作品数：10 被引量：33H指数：4
- 供职机构：中国矿业大学（北京）更多>>
- 发文基金：国家科技支撑计划更多>>
- 相关领域：化学工程更多>>
- 低温共熔物对煤灰熔融温度影响的研究被引量：11
- 2016年
- 以中国中西部地区59个典型煤样为研究对象,研究了熔融温度与煤灰中常见低温共熔物和除低温共熔物以外的化学组分的关系,分析了软化温度高于等于1 500℃时煤灰的化学组成。提出将低温共熔物等引入回归分析中,合理对煤灰化学组分进行分组,拟合得到了预测煤灰熔融温度的计算式,计算式兼顾了矿物组成和化学组成对熔融温度的影响,对108种煤样进行预测,90%预测值误差小于5%,在1 300-1 400℃,预测值误差小于2.4%。同时,提出了判断煤灰软化温度不低于1 500℃的充分必要条件:0.9≤Si O2/A12O3≤1.8且Si O2+A12O3≥78%,167种煤样中154种煤样可以用该判据进行准确判断,准确性为92.2%。
- 程相龙王永刚张荣毕继诚
- 关键词：熔融温度化学组成矿物组成
- 不同水蒸气浓度下褐煤气化半焦的活化及机理被引量：4
- 2017年
- 以胜利褐煤为原料,利用流化床/固定床石英反应器,进行褐煤气化实验,采用BET、Raman、FT-IR、微波消解ICPAES、TGA等技术表征半焦。结果表明,在800℃水蒸气气氛中,醚基裂解造成芳环间短链或无定形碳含量减少,从而削弱石墨化进程,进而提高芳香结构的缺陷程度,是半焦活化的内在原因。提高水蒸气浓度(10%-25%),半焦的反应性降低,是因为气化过程中半焦的活性位再生能力变弱,而反应(Ar,R-CO-Ar,R+2H_2O→Ar,R-O-Ar,R+2H_2+CO_2)增强,导致醚基含量增加,是半焦活性位再生能力变弱的内在原因。继续提高水蒸气浓度(25%-40%),半焦的反应性略有提高,是因为芳香小环(3-5环)缺陷结构含量增加,而反应(Ar,R-CH=CH_2+H_2O→Ar,R-CO-CH_3+H_2)和反应(Ar,R-+H-→Ar,R-H)增强是芳香小环缺陷结构含量增加的内在原因。
- 申恬王永刚程相龙林雄超
- 关键词：褐煤流化床活性位
- 流化床中灰分对煤焦和生物质焦混合特性影响被引量：7
- 2010年
- 在115mm×2110mm有机玻璃圆柱型流化床中,选取具有实际意义的焦灰体系,引入描述灰分存在时煤焦和生物质焦两组分混合特性的的质量比混合指数,考察了灰分对煤焦和生物质焦混合特性的影响.结果表明,在操作气速不变的情况下,增加灰含量,松木屑焦的富集位置向上转移,煤灰的含量小于15.4%时,灰含量增加利于煤焦和松木屑焦的混合;减小灰分粒径,煤焦和松木屑焦的混合趋于均匀;提高操作气速有利于煤焦和松木屑焦的混合.此研究结果可以为煤与生物质共气化流化床气化炉的设计、运行和操作条件的确定提供一定参考.
- 程相龙李克忠张荣毕继诚
- 关键词：灰分煤焦质量比
- 褐煤温和气化反应及灰特性研究
- 与高阶煤相比,褐煤具有氧含量高,挥发分高,富含碱金属和碱土金属,活性高等特点,能够在相对温和条件（较低温度）下进行气化,温和气化工艺日益受到研究者重视。由于不同研究者的关注点不同,或者氧化反应与水蒸气气化反应速率差异较大...
- 程相龙
- 关键词：温和气化熔融性结渣性动力学
- 氧化反应对胜利褐煤水蒸气气化反应的促进作用Ⅱ.作用机理研究被引量：6
- 2017年
- 在φ80×3 000 mm耐高温不锈钢管反应器中,进行了N_2/N_2+O_2/N_2+H_2O/N_2+O_2+H_2O气氛下800和900℃的胜利褐煤气化实验,采用红外光谱、X射线光电子能谱、拉曼光谱和烟气在线分析等研究了添加氧气前后半焦的物理结构、官能团及煤气组成的变化,旨在探讨氧化反应促进水蒸气气化反应的作用机理。结果表明,氧化反应对水蒸气气化反应的促进作用可用半焦的微观结构变化和水蒸气气化解离吸附机理解释。氧化反应的开孔和扩孔作用使碳颗粒微孔数量、比表面积、孔容、吸附量明显增加,更多的碳表面活性位暴露出来,也促进了半焦中甲基、亚甲基、C=O键、C-O键的断裂和高活性的羧基COO-和大量氢自由基的生成,这些都有利于水蒸气气化反应的进行,尤其在高温和水蒸气含量较高时。同时,氧气的加入改变了反应气氛中CO_2、CO、H_2相对含量和水蒸气分子/活性炭原子内能,也有利于水蒸气气化反应的进行,这与水蒸气气化解离吸附机理相吻合。
- 程相龙王永刚孙加亮申恬张海永许德平
- 关键词：温和气化水蒸气气化微观结构解离吸附
- 胜利褐煤外热式气流床温和气化建模研究:模型的建立被引量：3
- 2017年
- 以胜利褐煤为原料,在80 mm×3 000 mm下行气流床中进行了800℃/900℃气化实验,研究了炉内气固相流动特点、炉内反应分区、主要反应的动力学,进而建立了气化炉模型。结果发现,气相流动存在射流区、回流区、平流区,其中平流区占95%;实验条件下炉内依次发生热解、燃烧、气化反应;结合实验条件,利用缩合模型推导了H_2O-O_2协同作用影响下半焦氧化和气化反应的速率方程,发现它们分别受气膜扩散、化学反应控制,而且受协同作用影响,气化反应速率在添加氧气前后差异较大,故建模时采用推导的速率方程更切合实验条件和煤种特性;考虑H_2,CO,CH_4燃烧、半焦-CO_2/H_2气化,CO变换、CO-H_2甲烷化反应,忽略速率较小的焦油燃烧、半焦-H_2O甲烷化,CO_2-H_2甲烷化等反应;由于半焦微观结构的差异,不同温度和气氛下单位反应体积内气固相有效接触(碰撞)面积差异较大,建模时应分别考虑;通过以上研究建立了气化模型,模型预测值误差较小,92%预测值误差小于20%,75%预测值误差小于10%。
- 程相龙王永刚孙加亮张海永许德平
- 关键词：气流床温和气化流动特点反应速率
- 一种用于加压温和气流床或流化床煤气化过程的冷渣系统
- 本发明公开了一种用于加压温和气流床或流化床煤气化过程的冷渣系统，与气化炉固体反应产物出口连接，所述的冷却系统包括冷却筒体，以及设置在冷却筒体上端与气化炉固体反应产物出口连接的固体反应产物进口管道，以及设置在冷却筒体下端的...
- 王永刚程相龙张海永林雄超
- 文献传递
- 氧化反应对胜利褐煤水蒸气气化反应的促进作用Ⅰ:宏观反应特性研究被引量：12
- 2017年
- 在φ80×3 000mm耐高温不锈钢管气流床反应器中,以150-180μm胜利褐煤为气化原料,考察了800和900℃时添加氧气前后褐煤转化率的变化,研究了氧化反应对水蒸气气化反应影响的宏观特征。结果表明,添加氧气后褐煤转化率明显大于O_2和H_2O气氛下褐煤转化率之和,即向水蒸气气氛添加氧气后褐煤转化率的增幅大于氧气氧化作用导致的褐煤转化率的增幅,随着H_2O含量增大以及温度的升高此现象愈加明显。该协同作用主要是氧化反应对水蒸气气化反应的促进作用造成的。利用φ40×200 mm石英圆筒流化床反应器进行了类似的实验,也发现了该协同作用。同时,借鉴收缩核模型并结合气流床气化实验条件推导了水蒸气气化宏观动力学方程,得到的速率方程(Z-(1-x))^(1/3)=(tβk_(H_2O)/Rρ_C)φ_(H_2O)=K_(H_2Oφ_(H_2O))与实验值吻合较好,添加氧气后水蒸气气化反应速率和水蒸气气化反应表观速率常数K_(H_2O)明显增大,这是氧气对水蒸气气化反应促进作用的动力学特征。
- 程相龙王永刚孙加亮申恬张海永许德平
- 关键词：温和气化水蒸气气化转化率
- 胜利褐煤外热式气流床温和气化建模研究:模型的求解及应用被引量：2
- 2017年
- 针对建立的一维气流床温和气化模型,研究了其求解过程、对实验结果预测的准确性、对不同条件下气化结果的预测及对参数敏感性的分析。结果发现,92%预测值误差小于20%,75%预测值误差小于10%。模型预测不同条件下的气化结果,与前人的理论研究和实验/工业化实践吻合。预测结果显示,随停留时间延长,褐煤转化率、H_2和CO_2含量先快速增加后缓慢增加,CO先增加后减小,尤其在较高水蒸气浓度和温度下;在1%O_2气氛下,褐煤燃尽时间小于0.5 s,明显小于气化反应时间;大粒径褐煤气化煤气中CO+H_2含量较高,可能与不同粒径半焦的孔隙结构和反应性有关。氧化反应CO和CO_2分配系数α,单位反应体积内褐煤颗粒的初始含碳质量Γ及气固相有效接触(碰撞)面积Λ,3个参数的物理意义可以很好地解释参数变化时褐煤转化率和煤气组成的变化,褐煤转化率对参数Γ,Λ,α的的敏感性相同,CO+H_2含量对α的敏感性最强,Λ次之,Γ最弱。
- 程相龙王永刚王永刚申恬
- 关键词：温和气化转化率粒径
- 一种用于加压温和气流床或流化床煤气化过程的冷渣系统
- 本发明公开了一种用于加压温和气流床或流化床煤气化过程的冷渣系统，与气化炉固体反应产物出口连接，所述的冷却系统包括冷却筒体，以及设置在冷却筒体上端与气化炉固体反应产物出口连接的固体反应产物进口管道，以及设置在冷却筒体下端的...
- 王永刚程相龙张海永林雄超
- 文献传递
