催化裂化三旋催化剂细粉烧结及结垢机制

为研究催化裂化烟气轮机结垢的形成过程,选择催化裂化装置三旋细粉作为对象,采用X射线衍射、扫描电镜和同步热分析等技术,考察三旋细粉经不同温度处理后样品的晶相结构、表面形貌、差热曲线、孔结构和骨架密度等。通过对比不同温度样品的物理化学变化规律,提出催化剂细粉的结垢机制。结果表明,结垢过程是催化剂细粉的液相烧结形成致密固相的过程。     

基于Pt-Ce-Ti催化剂的烧结烟气CO氧化性能研究

为减少烧结烟气中CO排放,采用浸渍法制备了一系列Pt-Ce-Ti催化剂,并在模拟的烧结烟气中测试了催化剂的CO催化氧化性能。首先,通过改变Ti O₂载体上Pt的质量分数,研究了Pt质量分数与催化剂活性的关系;其次,通过共浸渍掺杂和载体的形式,研究了CeO₂对催化剂活性的影响;然后,研究了催化剂的抗SO₂性能;最后,通过XRD,BET和XPS等表征手段研究了催化剂活性差异的机理。研究结果表明：催化剂活性随着Pt质量分数提高而提高;在Pt质量分数为0.1%的基础上以CeO₂为载体或微量掺杂,可以提高催化剂的活性,Pt_0.1%/TiO₂、Pt_0.1%/CeO₂和Pt_0.1%Ce_0.1%/TiO₂催化剂在120℃活性分别为6.80%,84.84%和99.99%;Pt_0.1%Ce_0.1%/TiO₂     

合成偏苯三甲酸三(异)辛酯催化剂的研究

采用锡的氧化物及氢氧化物为主要组分的催化剂,进行偏苯三甲酸与2-乙基已醇的酯化反应,通过其终点酸值,考察所用催化剂的催化效果。实验结果表明,在210℃、反应3h 时,酯化酸值在0.2mgKOH/g 左右。     

催化裂化沉降器粗旋风分离器的工作性能

在直径300 mm的催化裂化沉降器粗旋风分离器冷态实验模型上测试入口气速、质量浓度,考察二者以及料腿末端设置重锤逆止阀对粗旋风分离器工作性能的影响.结果表明:固相加入后降低了气流旋转动能耗散,使粗旋风分离器压降降低,料腿排气率增大;提高入口气速有利于减小料腿泄气率、提高粗旋风分离器分离效率,尤其对细颗粒分离有利;随固相质量浓度增大,粗旋风分离器压降降低,分离效率和料腿排气率均有小幅上升;料腿末端安装重锤逆止阀可令料腿泄气率减小3%以上,并提高粗旋风分离器分离效率;针对粗旋风分离器结构特征提出的压降模型计算粗旋风分离器压降精度较高.     

Numerical simulation of the asymmetric gas?phase flow field in a volute cyclone separator

The gas-phase flow field in a cyclone separator with a volute inlet is numerically simulated based upon the Reynolds stress model (RSM) on the platform of commercial computational fluid dynamics (CFD) software, FLUENT 6.1. The asymmetric characteristics of the flow field are analyzed in this paper. The results indicate that the gas?phase flow field is slightly asymmetric in the tube and cone spaces, but remarkably asymmetric in the annular space. Meanwhile, it can be seen that the axial center of the gas flow vortex deviates from the geometric center of the cyclone. This swirling eccentricity results from the asymmetrical inlet structure and the instability of the swirling flow. The deviated distance, and direction varies with the axial position and the maximal deviated distance is approximately 0.07R. The offset of two centers makes the radial velocity of the gas?phase flow field have a remarkable asymmetrical profile. The asymmetric characteristics of the radial velocity distribution are first explained in this study. The above results are in fair agreement with the experimental data from the literature.     

旋风除尘器内锥形扩口芯管对其性能的影响分析和实验研究

用平衡粒径模型分析了旋风除尘器内常用的柱菜芯管结构存在的缺陷,提出了用带锥形扩口和十字板的芯管改进旋风除尘器的内部芯管结构,并用实验研究测得了新型结构减阻效的幅度。     

旋风分离器分离性能的经验模型与数值预测

利用雷诺应力输运模型对Stairmand高效旋风分离器的气相流场进行数值模拟,在此基础上对旋风分离器的分离效率、压力损失进行了研究,得出了不同条件下旋风分离器的分离性能,同时利用Barth,Iozia&Leith,Shepherd&Lapple,Cacal&Martinez,Dirgo,Coker经验公式计算了该旋风分离器的分级效率和压力损失,并分别和实验数据进行了比较.结果表明,Barth经验公式在计算直径为305mm的Stairmand旋风分离器时的分级效率与实验数据吻合较好;而Iozia&Leith经验公式能准确地计算直径为152mm的Stairmand旋风分离器的分级效率;Cacal&Martinez及Dirgo经验模型计算的压力损失和实验数据吻合较好.另一方面,数值预测的分级效率和实验数据基本一致,而且预测的压力损失误差在5%以内.研究结果还表明,应用计算流体动力学来研究旋风分离器的分离性能方便且可行.     

Sintering behaviors and consolidation mechanism of high-chromium vanadium and titanium magnetite fines

To achieve high efficiency utilization of high-chromium vanadium–titanium magnetite (V–Ti–Cr) fines, an investigation of V–Ti–Cr fines was conducted using a sinter pot. The chemical composition, particle parameters, and granulation of V–Ti–Cr mixtures were analyzed, and the effects of sintering parameters on the sintering behaviors were investigated. The results indicated that the optimum quicklime dosage, mixture moisture, wetting time, and granulation time for V–Ti–Cr fines are 5wt%, 7.5wt%, 10 min, and 5–8 min, respectively. Meanwhile, the vertical sintering speed, yield, tumbler strength, and productivity gains were shown to be 21.28 mm/min, 60.50wt%, 58.26wt%, and 1.36 t·m-2·h-1, respectively. Furthermore, the consolidation mechanism of V–Ti–Cr fines was clarified, revealing that the consolidation of a V–Ti–Cr sinter requires an approximately 14vol% calcium ferrite liquid-state, an approximately 15vol% silicate liquid-state, a solid-state reaction, and the recrystallization of magnetite. Compared to an ordinary sinter, calcium ferrite content in a V–Ti–Cr sinter is lower, while the perovskite content is higher, possibly resulting in unsatisfactory sinter outcomes.     

减阻杆对旋风分离器流场特性的影响

为了解减阻杆对旋风分离器流场特性的影响,利用激光多普勒测速仪(LDV)对安装减阻杆前后的旋风分离器流场进行测量,得到了时均速度、均方根速度、雷诺应力等参数分布。结果表明减阻杆对时均流场的影响与现有结论基本一致,对湍流特性的影响则与减阻杆截面尺寸有关。在所采用的尺寸范围内,小尺寸减阻杆使流场大部分区域的湍流脉动降低,大尺寸减阻杆则使流场大部分区域的湍流脉动增强。最后对减阻杆影响湍流脉动的机理进行了初步分析。     

钢铁烧结烟气多污染物的排放特征及控制技术

 监测了钢铁烧结烟气的排放特征,发现SO₂排放浓度沿着烧结机方向呈现机头和机尾低、中部高的特点,二噁英的排放浓度与烟气温度正相关,温度高于250℃时二噁英的排放浓度出现峰值.调研了数十台烧结机的烟气排放特征,表明SO₂排放浓度≤2000 mg/m³的占63%,要求脱硫效率大于90%;>2000 mg/m³的占37%,要求脱硫效率大于96%.NO_x排放浓度≤300 mg/m³的占86%,烟气无需脱硝可直接排放;在300~600 mg/m³之间的占14%,要求脱硝效率大于50%.二噁英排放浓度为1.0~5.0ng TEQ/m³,必须采取控制措施才能达标排放.针对烧结烟气SO₂和二噁英浓度高的特点,论述了基于活性炭吸附的活性炭法,以钙基吸收剂脱硫为主、活性炭(焦)脱二噁英为辅的SDA 法、MEROS 法、IOCFB 法等4 种多污染物协同控制技术及脱除效果.     

内置旋流器结构对全新湿气再循环超音速分离管脱水性能影响的实验研究

提出了一种全新的湿气再循环超音速分离管工作原理和结构设计,该装置可循环地将天然气中的重质烷烃和水分离出来;其主要优点包括结构紧凑,无化学污染,节能环保,从而能够提高分离效率。内置旋流器的旋流特性和阻力特性对超音速分离管的工作性能有重要直接影响。目前设计加工了一套再循环超音速分离管,并搭建了室内实验台,分别对采用内置旋流器A型和B型对再循环超音速分离管的脱水性能进行了实验研究,目的在于寻找流动阻力小,旋流强度高,分离效率好的内置旋流器设计。实验结果表明:内置旋流器A型具有较强的旋流特性,B型具有较强的阻力特性。采用内置旋流器A型的分离管分离效率高,脱水性能好,因此得出内置旋流器的旋流特性相比阻力特性对分离管的脱水性能的影响更大,内置的旋流特性越好,超音速分离管的脱水效果越好。     

PFBC高温燃气旋风分离器的性能分析

在1 MWt的小型PFBC实验装置中,高温燃气除尘系统采用三级旋风分离器串联,已经成功地累计运行了500 h,净化后的燃气含尘浓度在2×10~4kg/m~3(N)以下,已无大于10μm的颗粒。第二级分离器采用了作者新研制成的φ240 mm PV型高效旋风分离器,其尺寸均经优化设计,实测的切割粒径为1.2μm,阻力系数约为12。第三级多管旋风分离器采用3根φ100 mm EPVC-I型旋风管,其8μm颗粒的捕集效率已达99.5%,这两种高效旋风分离器可供中试放大设计参考。