气-固流化床反应器内双流体力学模型及其验证 Ⅱ.单组分两维射流床内流场特性分析

由以质量、动量和能量三大守恒定律为基础的湍流两相流理论出发,建立了描述气固流化床内两相流动的数学模型;在微型计算机上编写了相应的数值计算和图形处理程序;为了验证模型的可靠性,本文着手模拟与分析了单组分颗粒体系两维射流流化床内气、固相速度场、空隙度和压力场随时间、空间变化规律;得到了与前人实验结果相吻合的结论。     

二组分混合物的最小流化特性 Ⅰ.混合/分离状态与最小流化空隙率

分析了二组分混合物的３种混合／分离状态及在完全混合时发生连续相转变的极限组成。提出一个判别非等密度体系混合／分离状态的法则与确定混合物空隙率简易可行的随意松散堆积方法。     

福建无烟粉煤催化气化

报导了福建无烟粉煤在碱性催化剂作用下的催化气化工作进展,在小型Φ１８ｍｍ固定床与Φ２０ｍｍ流化床中,进行了水蒸气气化、混合气（空气／水蒸气）气化,采用复合１催化剂添加量８％,８５０～９００℃及流化床条件下,即可获得产气率Ｖ＞３ｍ３／ｋｇ煤（无催化剂时,Ｖ＜１．６ｍ３／ｋｇ煤）及煤气热值ＱＬＶＨ＞９ＭＪ／ｍ３（水蒸气气化）与＞６ＭＪ／ｍ３（混合气气化）的结果,并与无烟煤气化的工业装置进行了比较,这为无烟粉煤有效转化的工业化试验提供了最重要的依据     

黏胶废液对福建无烟煤水蒸气催化气化的动力学和补偿效应

采用黏胶废液为催化剂,对福建尤溪无烟粉煤在常压热分析仪中的水蒸气催化气化动力学进行了研究。在850℃～950℃测定了黏胶废液催化剂添加量（NaOH浓度为计算基准）从0～12%时的碳转化率随气化时间的变化,表明黏胶废液具有提高碳转化率和气化速率的作用,同时确定了该黏胶废液催化剂的加载饱和浓度。基此得出的尤溪无烟粉煤水蒸气催化气化反应动力学符合缩芯模型,并给出相应的动力学参数。进而分析表明,该催化气化过程存在明显的补偿效应,最后给出黏胶废液对尤溪无烟粉煤水蒸气催化气化包括补偿效应的动力学方程。     

双组分冷模射流流化床气化炉内流体动力学特性模拟

针对实际工业生产中经常遇到的多组分体系，本文选取了具有代表性意义的非等密度/直径的双组分体系(树脂和砂子)为研究对象，以Goossens等提出的平均物性法则计算了固体混合物的平均粒径和平均密度，采用欧拉－欧拉计算流体动力学模型(CFD)模拟了二维冷模射流床气化炉内，诸如气、固相流场的时空分布、时均空隙率分布、射流穿透深度等流体动力学的时空特征，所得结果与文献报道相吻合。     

高变质程度无烟煤热天平二氧化碳加压催化气化动力学——热天平等温热重法

以碳酸钠为催化剂，在加压下用热天平等温热重法研究了四种高变质程度无烟煤（挥发分Vad=2.69%~4.35%）二氧化碳催化气化反应动力学，考察了0.101MPa~3MPa对二氧化碳催化气化反应的影响。结果表明，压力大于2.0MPa，增大压力不再加快反应速率。在2.0MPa、750℃~950℃测定实验无烟煤的转化率与时间的关系，用缩芯模型进行较好地拟合。按反应速率常数判定煤样活性大小顺序为：永安丰筛煤>永安加筛煤>永定煤>上京煤，活化能为： 157.21kJ/mol~185.89kJ/mol，要比相同煤种常压二氧化碳催化气化时具有更大的反应速率常数、 活化能和指前因子。 850℃及较低压力 0.101MPa~2.0MPa下，给出永安加筛煤气化动力学方程中的压力修正指数为0.34744，与文献报道一致。     

气-固流化床反应器内双流体力学模型及其验证Ⅲ.单组分两维射流床内射流特性

在湍流两相流理论建立的双流体力学模型基础上，编写了模拟气、固相流体动力学的ＣＡＳＩＣＣ软件包。本文详细地分析了射流流化床内射流（或气泡）边界的确定方法，模拟了不同操作条件下的射流穿透深度和射流频率，所得结果与前人的经验关联式相吻合。证明了该方法可用来预测灰熔聚粉煤气化及其它与射流床相关工艺的射流特性。     

气液固三相反应过程固体溶解增强因子

基于双膜理论,考虑了气液液膜内、固液液膜内传质过程,推导出一个较确切的描述液固相界面随反应进行发生变化时伴有气体吸收与固体溶解并在液膜内发生瞬间反应的模型,给出一个描述三相反应过程的固体溶解增强因子的表达式。用本模型计算的固体溶解增强因子能很好地描述实验数据。     

高硅铝比高峰土超声强化酸浸反应动力学研究

用XRD谱图对比了煤系高岭土与高硅铝比高岭土煅烧酸浸前后的结晶分布特征，发现两者的煅烧活化过程完全相同，只有其中的高岭石经煅烧成为偏高岭石后才能进行酸反应，后者含有大量的硅铝化合物伴生矿使得最大浸取率很低，超声场的加入使颗粒细化，表面更新加快，导致浸出速率明显提高，但并未改变伴生矿结构与反应途径。故仍保持原有的最大浸取率，动力学分析表明，用液固缩芯反应模型能很好地模拟实验数据。与无超声下酸浸动力学相比，在较低的温度下，因超声空化效应造成颗粒细化与表面更新，加快了反应速率，使灰层扩散成为控制步骤。     

流化床射流区的颗粒分离

研究了气体垂直射流喷入流化床时待分离物料玻璃珠从喷口排出的稳定分离过程及各参数对初始分离速度U_(IJ)的影响,其经验式为U_(IJ)=1.334U_t.e~(0.1171H)_0C_b~(0.0894)考察了射流区的几何结构对床层流动特性与分离过程的影响,提出用结构流动参数C_5作为选取射流区台理几何结构的重要判据。发现了在粗颗粒射流流亿床中加入一定量的细粒组份将有利于形成射流区的稳定颗粒分离过程。