煤与甲烷共转化制合成气过程的热力学分析

采用Gibbs自由能最小法,对流化床煤与甲烷共转化过程进行了热力学分析。在保持体系绝热温度为常压流化床煤气化的操作温度1 273 K下,将煤与甲烷共转化过程的冷煤气效率、产出合成气的单位有效能氧耗及H2/CO比等指标与单纯煤气化过程进行了比较。结果表明,在煤气化体系中增加甲烷进料,能使冷煤气效率提高,单位有效能氧耗降低,产出合成气的H2/CO比可调。此外,甲烷可作为部分氢源,降低过程水耗。从热力学角度证明了煤与甲烷共转化方法对于有效利用煤层气的优越性,所得出的操作线也为该过程的实际操作指出了方向。     

甲烷在褐煤煤焦上的裂解反应研究

采用石英管固定床反应器,分别考察了不同温度（1123K、1173K、1223K、1273K）及不同浓度（10%、15%、20%）下,甲烷在褐煤煤焦上的裂解反应。结果表明,褐煤煤焦对甲烷裂解反应具有良好的催化活性,在所考察温度范围内,甲烷的初始转化率最高达99.5%,温度越高,甲烷的初始转化率越高;但随着反应的进行,转化率逐渐降低;甲烷进气浓度越高,初始转化率越低,而且催化剂失活也越快。反应前后煤焦电镜扫描照片及物性参数的比较表明,甲烷裂解生成炭沉积在煤焦表面,导致煤焦比表面积随反应的进行逐渐降低,与甲烷裂解转化率的变化趋势一致;反应后煤焦的孔容及微孔容都有所降低,平均孔径增大,说明甲烷的裂解生成炭造成了煤焦孔道尤其是微孔的堵塞,比表面积减小,导致了甲烷的转化率降低。     

乙烯在煤焦及石英砂床层上裂解实验研究

以石油炼制过程中产生的炼厂气与煤共转化利用为背景,采用小型石英管固定床反应装置,在850℃～1000℃下,对乙烯在空床、彬县煤焦以及石英砂床层上的裂解反应进行了研究。结果表明,乙烯裂解产物包括氢气、甲烷、乙烷及裂解炭,反应温度越高,裂解越彻底,生成的氢气越多;850℃～950℃时,乙烯在彬县焦上初始转化率最高,随着反应的进行逐渐降低到一个较低的平衡值,并且与在石英砂上裂解结果接近。这说明新鲜彬县煤焦对乙烯裂解呈现良好的催化作用,但随着反应进行其催化活性由于裂解生成的炭沉积在煤焦表面而逐渐丧失。1000℃时乙烯在石英砂上和空床裂解转化率均可达到94％,即在此温度下乙烯无需催化剂通过热作用即可接近完全裂解。     

煤粉炉膛辐射传热数值模拟及其灵敏性分析

一、引言 作者基于蒙特卡罗法设计出的计算程序已用于国际火焰。研究基金会的两台试验炉(分别燃烧石油和天燃气)炉膛传热的计算,并获得十分满意的结果。本文改进了原模型以适用于工业规模的燃煤炉膛并对新南威尔士州Bayswater电站1~#炉进行模拟计算,并着重分析了模型结果对煤种输入变化的灵敏性。 二、数值模型 1.计算区域的划分和煤粒燃烧模型 半宽度9(m)、高32(m)的燃烧室如图1所示被分成11个体区和10个面区。其中面区6为燃烧器所在区域,体