冯宜鹏 作品数:13 被引量:51 H指数:5 供职机构: 中国科学院广州能源研究所 更多>> 发文基金: 广东省科技计划工业攻关项目 国家自然科学基金 国家重点基础研究发展计划 更多>> 相关领域: 动力工程及工程热物理 农业科学 环境科学与工程 理学 更多>>
城市生活垃圾气化粗燃气与甲烷气流床高温重整制合成气模拟计算 2016年 对垃圾气化粗燃气(FG)与填埋气中分离出来的甲烷共重整过程进行了模拟分析。考察了温度、H2O与O2添加量、甲烷与气化粗合成气混合比例等对气化气和甲烷共重整制合成气特性的影响。结果表明,在气流床操作温度范围内(〉1 100℃),反应温度的升高有助于提高甲烷转化率;合成气组分随H2O∶O2∶CH4变化明显,所有工况下水蒸汽的加入都会显著降低反应系统的理论温度、CH4转化率以及合成气中CO的含量。综合考虑CH4转化率、冷煤气效率,将O2/CH4及H2O/CH4分别控制在0.65-0.8、0-0.3是比较合理的操作区间。 王小波 冯宜鹏 刘安琪 赵增立 李海滨 陈勇关键词:甲烷 重整 合成气 基于Aspen Plus的生物质化学链气化耦合CO_(2)裂解模拟研究 被引量:2 2022年 生物质化学链气化耦合CO_(2)裂解技术能够在产生高品质合成气的同时将CO_(2)转化为CO,是可以同步实现CO_(2)增量降低和存量减少的有效手段之一。使用Aspen Plus软件,建立了生物质化学链气化耦合CO_(2)裂解过程的模型,研究了温度、压力和生物质与氧载体质量比(m(Biomass)/m(Oxygen carrier),简称m_(B)/m_(O))对反应产出合成气组分、气化特性参数和系统热负荷的影响。结果表明:随着温度的升高,反应产出的合成气中CO、H_(2)含量呈现上升趋势,CO_(2)、CH_(4)含量下降,产气热值增大,且在高于800℃时趋于稳定,反应温度在1000℃以下时,系统产热可以满足反应需要;当反应压力由0.1 MPa提高至0.5 MPa时,H_(2)、CO含量下降,CO_(2)含量提高,合成气热值下降,系统整体放热量增大;当m_(B)/m_(O)增大时,生物质进料量逐渐增多,氧载体还原产物中Fe含量增大,FeO含量降低,合成气热值上升;当m_(B)/m_(O)在0.3~1.3区间内时,系统产热可以满足系统反应所需。耦合CO_(2)裂解反应器后碳转化率有较大提升,并且在m_(B)/m_(O)为0.7时提升最为显著。 冯宜鹏 冯宜鹏 魏国强 黄振 郑安庆 张明明关键词:生物质 二氧化碳 循环流化床物料循环率与压力分布冷态实验研究 本文在循环流化床装置上进行了冷态流化实验,考察了橄榄石床料混合不同比例的半焦在冷态流化床中的流化特性和规律。着重研究主流化风速Q1、返料风速Q2 和松动风速Q3 对物料循环率Gs 和系统压力的影响,并根据实验结果对物料循... 孟俊光 王小波 冯宜鹏 赵增立 李海滨关键词:循环流化床 钾元素对生物质主要组分热解特性的影响 本文以半纤维素、纤维素、木质素及松木为原料探讨钾元素对生物质主要化学组分热解特性的影响,采用热重-红外联用分析仪对热解特性进行分析,结果表明半纤维素、纤维素、木质素的主要热解温度在200-350℃、300-365℃、20... 武宏香 李海滨 冯宜鹏 王小波 赵增立 何方松木粉加压热解气化动力学特性 被引量:5 2016年 为了研究松木粉的加压气化特性,在加压热天平上分别进行了N_2、CO_2+N_2气氛下松木粉加压热解/气化试验,使用Malek法推断最概然机理,研究了反应压力与对热解/气化特性和动力学参数的影响。结果表明:压力对松木粉热解/气化过程有显著影响。N_2气氛下,压力的增大抑制了挥发分的析出,最大失质量由73.8%减小至71.4%;Malek法推断出二级反应级数和随机成核分别为加压热解第1、第2段最概然机理;热解第一段活化能由压力为0时41.15 k J/mol增大至0.9 MPa时的52.41 k J/mol。在CO_2+N_2气氛下,热解阶段压力的增大抑制挥发分的析出;半焦气化阶段,压力的增大促进气化反应的进行,使失质量速率峰值由0.101%/K增大至0.162%/K,且出现温度降低;二维扩散(圆柱形对称)为加压气化最概然机理;随着压力的提高,在碳转化率较高时,半焦CO_2气化速率逐渐提高。该文结果可为生物质的高效、清洁利用提供参考依据。 冯宜鹏 王小波 赵增立 李海滨 郑安庆 黄振关键词:生物质 气化 热重分析 松木粉气流床气化特性实验研究 被引量:4 2015年 在气流床气化实验装置上进行了松木粉气化特性的研究。考察了温度、氧当量比、水蒸气配比对气体产物的成分、气化特性和固体产物的微观形态及成分的影响,结果表明,随着温度的升高,CO与H2浓度显著升高,CO2与CH4浓度明显下降,碳转化率、产气率、产气热值有所提高;氧当量比从0.2上升至0.5时,CO与H2浓度降低超过10%,CO2浓度则上升100%以上,碳转化率提高至92.9%,产气率有所上升,而产气热值则降低超过20%;水蒸气配比从0增大至0.58时,H2/CO体积比由0.63提高为1.40,碳转化率、产气率和产气热值均呈现先增大后减小趋势。由SEM照片可以看出,固体残渣主要由类球状或块状结构与纤维团聚结构两部分组成。温度升高使残渣颗粒由呈现不规则形状逐渐向球形转化,氧当量比的增大使残渣中类球状颗粒表面孔洞与裂缝明显增多直至破碎。 冯宜鹏 王小波 曾碧凡 赵增立 李海滨 郑安庆 黄振关键词:气流床 气化 钾元素对生物质主要组分热解特性的影响 被引量:15 2013年 采用热重-红外联用仪对松木及生物质主要化学组分半纤维素、纤维素、木质素的热解特性及钾元素对其热解特性的影响进行了研究。结果表明,半纤维素、纤维素、木质素发生热解的主要温度分别为200~350℃、300~365℃和200~600℃;半纤维热解产物中CO、CO2较多;纤维素热解产物中LG和醛酮类化合物最多;木质素热解主要形成固体产物,气体中CH4相对含量较高。三种组分共热解过程中发生相互作用使热解温度提高、固体产物增加,气体中CO增加而CH4减少。添加K2CO3后半纤维素和纤维素热解温度区间向低温方向移动,固体产率提高。K对纤维素作用最明显,CO、CO2气体与固体产物产率明显增加,醛酮类和酸类物质的产率降低;木质素受K影响相对较小,热解固体产物略有增加,挥发分中H2O和羰基物质增加;三组分共热解减弱了钾元素的催化作用。 武宏香 李海滨 冯宜鹏 王小波 赵增立 何方关键词:生物质 热解 钾 橄榄石对甲苯催化重整反应的影响 被引量:8 2015年 在固定床反应器上,以甲苯为生物质气化焦油的模型化合物,对橄榄石以及其负载镍催化剂对甲苯裂解反应和甲苯/水蒸气重整反应的催化性能进行了研究,并对催化剂进行了SEM、BET、XRD、H2-TPR等表征。结果表明,煅烧使原矿的物化特性发生改变,橄榄石对甲苯裂解反应和重整反应有一定的催化活性。而Ni的引入,使催化剂对甲苯裂解反应的活性有所降低,甲苯的转化率降低2.2%~9.8%;但催化剂对甲苯/水蒸气重整反应的活性升高,甲苯的转化率可高达97.0%,并且载镍橄榄石催化剂对甲苯/水蒸气重整反应有较强的稳定性。 李兰兰 郑安庆 冯宜鹏 孟俊光 赵增立 李海滨关键词:橄榄石 镍催化剂 甲苯 催化重整 高含氮木质废弃物加压气化含氮污染物生成研究 2023年 进行高含氮木质废弃物的加压气化试验,研究反应压强对于气化的影响。结果表明:在高压热重上,高压可抑制挥发分析出,提高700℃以上气化反应速度,使气化结束温度从1104降至1076℃;在加压气流床装置上,增大压强可明显提高合成气的品质,CO与H_(2)浓度明显增大,气化碳转化率、产气率与低位热值均有提高;随着压强的增大,高含氮木质废弃物气化产气中HCN与NH3浓度出现下降趋势,从4606和2405 mg/m^(3)分别降至393和622 mg/m^(3)。 冯宜鹏 冯宜鹏 冯宜鹏 张志萍 魏国强 王小波关键词:气化 含氮化合物 气流床 烘焙预处理对高含氮木质废弃物气流床气化特性与含氮污染物分布的影响研究 被引量:8 2018年 在螺旋热解反应器上进行不同温度和停留时间下高含氮木废弃物的烘焙预处理,将烘焙后的固体产物进行气流床气化,考察烘焙对高含氮木质废弃物气流床气化特性与含氮污染物分布的影响,结果表明:烘焙预处理可提高气化产气的H2/CO值与产气热值,降低碳转化率;烘焙后气流床气化产物含氮污染物浓度与直接气化有明显区别,其中NH3与HCN的浓度均明显低于未烘焙气化,NH3浓度由未烘焙时的708mg/m3降至348mg/m3,HCN浓度降低了27%。在较高的烘焙温度和较长的烘焙停留时间条件下,NH3与HCN的浓度有所增大,但仍低于未烘焙气化。 冯宜鹏 王小波 王小波 赵增立 李海滨 郑安庆关键词:热解 气化 含氮化合物