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高温铜渣催化木屑水蒸气气化的实验研究
李娟琴,胡建杭,王华,邓双辉,胡威
过程工程学报 , 2012,
Abstract: 利用高温铜渣的显热作为外热源,进行铜渣催化木屑水蒸气气化的实验研究,通过XRD分析催化反应前后铜渣的物相组成,结合催化气化后产气特性分析,推断铜渣的催化活性组分,测定气化反应前后铜渣的温度,计算铜渣的显热量和余热利用率.结果表明,催化气化后铜渣出现Fe2O3特征峰,煅烧渣的Fe2O3和Fe3O4特征峰减少且强度减弱.催化后H2含量明显增加,CH4和C2H4含量明显降低.由此推断铜渣的催化活性组分为Fe2O3和Fe3O4,其含量越高,铜渣催化效果越好.气化温度(720~950℃)范围内铜渣温度降低130~240℃,可回收利用的显热量为151.89~237.48kJ/kg,余热利用率达18.49%~22.63%.
生物油水蒸气气化实验研究
汪永威,王泽,宋文立,林伟刚
燃料化学学报 , 2012,
Abstract: ?利用固定床反应器对生物油的水蒸气非催化气化性能进行了实验研究,考察了温度和水蒸气的加入量对气化过程的影响,对气化所得粗合成气的组成分布进行了分析。结果表明,升高温度有利于生物油向合成气转化,1200℃时,生物油的碳转化率可达97.8%,合成气有效成分(h2+co)的产率可达77%,其中h2/co摩尔比为1.19;水蒸气的加入可以提高合成气中的h2/co摩尔比,当s/c(水碳比)=4时,合成气中的h2/co摩尔比可达3.69,与此同时,水蒸气的加入不利于合成气有效成分产率的提高;生物油气化所得气体为中热值气体。
神华煤直接液化残渣水蒸气和CO2气化反应性研究
楚希杰,李文,白宗庆,李保庆,陈皓侃
燃料化学学报 , 2010,
Abstract: 分别对神华煤和神华煤直接液化残渣的水蒸气和CO2气化反应性进行了研究。结果表明,水蒸气气化反应中,煤半焦的反应性强于残渣半焦;CO2气化反应中,残渣半焦的反应性强于煤半焦。这主要是影响煤和残渣水蒸气和CO2气化反应性的关键因素不同。水蒸气气化反应受煤化程度的影响较大,而CO2气化反应受煤化程度的影响较小,受矿物质催化作用的影响大。
煤焦-水蒸气气化过程中多环芳烃生成与分布规律
张尚军,靳志伟,陆文洋,李金刚,刘淑琴
煤炭科学技术 , 2014,
Abstract: 为对煤层气化过程中生成的典型污染物多环芳烃(PAHs)进行有效控制,采用模拟固定床气化炉研究了内蒙古乌兰察布褐煤在煤焦-水蒸气气化条件下PAHs的生成及分布规律。结果表明,煤焦-水蒸气气化低温煤气中的PAHs以3环芳烃为主,含量最高的为苊和二氢苊。气化温度由900℃上升至1000℃,PAHs生成总量由7319mg/kg降至940mg/kg,降幅达90%;进一步升高温度至1100℃,PAHs生成总量有所上升。水蒸气流量由017mol/min增至061mol/min,PAHs的生成总量整体呈现先升高后降低的趋势。水蒸气流量为039mol/min时,PAHs生成量最大,为7319mg/kg,为最小生成量的15倍。维持气化温度在1000~1100℃,可有效降低PAHs的生成。增加水蒸气用量,低温煤气中的PAHs含量降低,此时须加强对煤气冷凝水中PAHs的处理。
稻壳与水蒸气分段热解气化流程模拟
张玉, 翟明, 董芃, 靳幻, 朱群益
中国电机工程学报 , 2014, DOI: 10.13334/j.0258-8013.pcsee.2014.17.010
Abstract: 生物质分段热解气化工艺通过提升反应温度提高碳转化率、降低焦油含量。该工艺过程中利用部分生物质热解气化产气在气化炉外部的燃烧器进行燃烧产生高温烟气,为热解、气化过程提供热量。该文选取稻壳为原料,利用AspenPlus软件,模拟稻壳与水蒸气分段热解气化工艺过程,该过程考虑了热量回收与利用以及产气的部分循环利用,通过流程模拟,分析了气化温度、水蒸气通入量对产气各组分的产量、碳转化率、产气低位热值的影响。结果表明:利用总产气量的15.4%~20.5%用于燃烧可实现分段热解气化工艺的热量自给。随着气化温度的升高,产气中H2和CO含量增加,碳转化率升高,产气低位热值在气化温度为700℃时最低,随后逐渐升高;水蒸气的通入量增加会提高H2和CO2的产量,使碳转化率升高,产气低位热值降低;在气化温度为800~1000℃内,w(H2O)/w(B)>0.15(水蒸气与生物质质量比)时,CO的产量随水蒸气的通入量增加而减少,碳转化率接近100%。
流化床气化炉半焦细粉水蒸气再气化特性及动力学研究
景旭亮,王志青,房倚天
燃料化学学报 , 2013,
Abstract: ?利用热天平考察了流化床气化炉半焦细粉的水蒸气再气化特性及其动力学,并与相应的自制半焦及脱灰半焦细粉进行了比较分析.结果表明,半焦细粉的再气化反应性随着温度的升高而增加.与自制热解半焦相比,半焦细粉的反应性较高,这主要取决于比表面积的影响,而不同细粉的气化反应性差异还与其石墨化程度和灰含量有关.在此基础上,利用缩核模型对半焦细粉的再气化行为进行了模型拟合并得到了动力学参数,从而为细粉的再气化提供了一定的理论指导.
神华煤直接液化残渣水蒸气和co2气化反应性研究
楚希杰,李文,白宗庆,李保庆,陈皓侃
燃料化学学报 , 2010,
Abstract: ?分别对神华煤和神华煤直接液化残渣的水蒸气和co2气化反应性进行了研究。结果表明,水蒸气气化反应中,煤半焦的反应性强于残渣半焦;co2气化反应中,残渣半焦的反应性强于煤半焦。这主要是影响煤和残渣水蒸气和co2气化反应性的关键因素不同。水蒸气气化反应受煤化程度的影响较大,而co2气化反应受煤化程度的影响较小,受矿物质催化作用的影响大。
神华煤直接液化残渣萃取残渣焦气化动力学研究
刘朋飞,张永奇,房倚天
燃料化学学报 , 2012,
Abstract: ?在热天平上分别考察了甲苯、苯及乙醇萃取液化残渣热解焦在水蒸气和co2气氛下的气化动力学,并对比了液化残渣热解焦在相同条件下的气化反应性。结果表明,温度是影响残渣焦气化反应速率的重要因素;超临界溶剂对残渣的萃取使得残渣焦中碳基质的有序度有所降低,并在一定程度上增加了残渣焦的孔结构,因此,提高了残渣焦的气化反应性;残渣焦孔结构不发达,可以使用化学反应控制未反应收缩核模型预测残渣焦的气化反应过程。
胜利褐煤水蒸气气化制富氢合成气及其固有矿物质的催化作用
周晨亮,刘全生,李阳,智科端,滕英跃,宋银敏
化工学报 , 2013, DOI: 10.3969/j.issn.0438-1157.2013.06.027
Abstract: 利用微型固定床反应装置,研究了内蒙古胜利褐煤水蒸气气化过程中H2、CO2、CO和CH4生成规律及其固有矿物质的催化效应。原煤(SL-raw)、盐酸洗脱(SL-HCl)、氢氟酸洗脱(SL-HF)及盐酸洗脱液回添煤样(SL-HCl-Re)在水蒸气气化反应过程中,H2、CO2和CO生成速率存在明显差异,充分说明胜利褐煤中某些固有的矿物质对其水蒸气气化反应具有显著的催化作用,可大幅度提高其气化反应速率,并使其起始气化温度降低96℃,气化反应主体温度降低150℃以上,同时促进了合成气中H2生成,抑制了CO的生成,使胜利褐煤水蒸气气化反应过程中一直维持着较高的H2/CO摩尔比,SL-raw、SL-HCl-Re水蒸气气化所得合成气中H2/CO摩尔比分别为17.3和4.3,而SL-HCl和SL-HF水蒸气气化所得合成气中H2/CO摩尔比均只有1.22。SL-HCl和SL-HF水蒸气气化生成H2、CO2和CO的规律基本相同,说明起催化作用的物质是可溶解在盐酸洗脱液中的矿物质。经过分析,发现矿物质对胜利褐煤水蒸气气化反应的催化作用主要是通过提高水煤气变换反应(WGSR)速度实现的。最后结合文献报道提出了胜利褐煤水蒸气气化反应过程中矿物质的原位催化机理。
滴管炉内不同煤阶煤焦水蒸气气化反应特性
丁路,周志杰,赵冰,霍威,于广锁
化工学报 , 2014, DOI: 10.3969/j.issn.0438-1157.2014.03.032
Abstract: 在滴管炉内对煤焦与水蒸气气化反应进行了实验研究,考察了煤阶、气化温度、水蒸气与进料煤焦质量比(气焦比)对气化气体产物释放特性以及煤焦转化率的影响。实验温度为1100、1200、1300和1400℃,气焦比分别为0.4:1、0.6:1和1:1。研究发现:滴管炉内不同煤焦的水蒸气气化气体产物以H2含量最高,CH4含量最低。不同煤阶热解焦、气化温度以及气焦比的变化影响滴管炉内水蒸气气化产物气体组成和转化率的高低。随气化温度的升高,神府煤焦和北宿煤焦气化气体产物中H2和CO产率不断增大,H2/CO的比值则逐渐减小,碳转化率有不断增加的趋势。在气化温度大于1200℃的条件下,当气焦比从0.4:1增至0.6:1,神府煤焦和北宿煤焦的碳转化率变化幅度不大(5%以内);当气焦比从0.6:1增至1:1,北宿煤焦的碳转化率略微降低,而神府煤焦的碳转化率增幅则在15%以上。
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