德士古煤气化工程技术问题的探讨

分析德士古煤气化工程技术存在的问题,探讨解决的方法。     

不同常压流化床煤气化方案的模型预测 Ⅰ. 模型建立及验证

为评价不同气化方案对常压流化床气化的影响，从化学动力学角度并结合化学平衡建立了流化床气化模型，该模型考虑了煤热解和气化所经历的各反应过程。模型预测结果与文献报道的试验数据吻合较好，气化组分的平方误差和在10%左右，表明该模型可以用来预测各种气化方案对常压流化床气化的气化过程、生成煤气组分和气化效率等方面的影响。     

回收利用煤气化残渣制备新型微Fe/C复合微波吸收材料

在全球能源结构转型的背景下,煤气化技术展现出广阔应用前景,但其副产品煤气化残渣（CGR）仍未得到有效的回收利用。煤气化残渣含有丰富的碳成分,因此可以考虑作为碳基载体应用于微波吸收领域。在本研究中,通过浸渍Fe3+和还原反应制备了Fe/CGR复合微波吸收材料,并研究了磁性组分Fe的负载量对复合材料形貌和电磁性能的影响。此外,调整硝酸铁溶液的浓度,可以合理调控Fe/CGR复合材料的磁性成分负载量及其表面结构形貌。从扫描电镜照片可以看到Fe颗粒均匀地嵌入在CGR基体上,有效增加了复合材料的界面,进而增强了界面极化,进一步提高了复合材料的微波吸收性能。当Fe3+浓度为1.0 mol/L时,Fe/CGR复合材料表现出了优异的吸波性能,在涂覆厚度为2.5 mm时,最小反射损耗值可达?39.3 dB,当涂覆厚度为1.5 mm时对应的有效吸收带宽高达到4.1 GHz。本研究最终获得了兼具阻抗匹配和吸波性能的材料简易制备工艺与资源回收利用方法,所制备的Fe/CGR复合吸波材料不仅提升了CGR的回收率,而且也为微波吸收材料的合成开辟了一条新途径。     

IGCC 系统蒸汽岛热力性能评估的模块化通用计算软件

应用模块化建模思想,建立了用于整体煤气化联合循环（ＩＧＣＣ）系统中余热锅炉与蒸汽轮机子系统（即蒸汽岛）热力性能计算与评估的理论模型,并开发了相应的模块化通用计算软件。此计算软件可用于对国外引进的ＩＧＣＣ系统的余热锅炉与蒸汽轮机子系统的热力性能进行分析与评估;也可用于ＩＧＣＣ系统中余热锅炉与蒸汽轮机子系统的方案设计计算与方案论证。应用所建立的软件,对国外设计的若干ＩＧＣＣ系统进行了热力性能分析与评估,结果表明所开发的软件具有一定的工程应用价值。     

安徽省煤化工产业发展现状及建议

安徽省煤化工产业发展历史悠久,逐渐形成了传统煤化工与现代煤化工协同发展的格局,为全省经济发展做出巨大贡献.文章分析了安徽省煤化工产业发展现状,论述了安徽省发展煤化工产业的优势和面临的挑战,有针对性地提出了抓住长三角一体化高质量发展的机遇,科学布局、合理规划煤化工产业,突破两淮矿区高灰熔点煤气化技术、提高本土煤利用率,加快建立和健全煤化工标准体系等对策建议.     

超临界水流化床内煤气化过程建模与仿真(2):气化反应动力学模型及气化规律

本文成功建立了煤超临界水气化动力学模型,其中包括煤在超临界水中热解、液化、固相残碳及液化产物的蒸汽重整等均相和非相反应。该动力学模型能准确反应煤在超临界水中气化特征。在前述第一部分工作的基础上,耦合该气化动力学模型,对煤在超临界水流化床中气化过程进行了建模。通过该模型研究了宽温度参数范围下反应器内典型反应速率、反应组分分布演变规律,揭示了反应器内部化学反应特征与气化规律。研究加深了对超临界水流化床内煤气化过程的认识,对超临界水流化床反应器的优化、放大以及实际运行具有指导意义。     

循环流化床富氧气化实验研究

在循环流化床富氧气化实验台上,通过调节水蒸气流量使气化温度基本稳定在910℃,研究了不同氧气浓度及气化当量比对煤气组分、产气率、冷煤气效率及碳转化率的影响。结果表明,氧气浓度从25%增加至40%时,N2体积分数从48.82%降低至33.83%,H2从21.47%不断增加至27.59%,CH4基本不变;受水蒸气流量影响,氧气浓度高于35%时,CO体积分数降低,CO2体积分数增加;氧气浓度40%时的煤气热值为空气气化煤气热值的1.84倍,产气率随氧气浓度增加从2.35 m3/kg降至2.13 m3/kg,冷煤气效率和碳转化率不断增大;当气化当量比从0.20增加至0.29时,N2体积分数先降低后升高,H2体积分数从24.01%增加到25.46%后基本保持不变,CO和CH4持续减小,CO2不断增加,产气率由1.94 m3/kg升高到2.29 m3/kg;受水蒸气和气化当量比综合影响,冷煤气效率先增大后减小,碳转化率持续增加。     

煤气化废渣基活性炭吸附对二甲苯动力学与热力学研究

本文以固体废弃物煤气化废渣(CGR)为原料,采用两阶段酸处理与CO_2活化制得煤气化废渣基活性炭(CGR-AC)。选用CGR-AC为吸附剂,系统考察了模拟精对苯二甲酸(PTA)精制工艺产生的含对二甲苯(PX)废水在不同温度下的吸附过程。结果表明,CGR-AC吸附PX的过程在热力学上符合Freundlich方程,且ΔH0,ΔG0,是一个自发的、吸热的物理吸附过程;在动力学上符合准二阶动力学模型,说明该吸附过程可能存在吸附剂与吸附质之间的电子共享与交换。     

基于氮气吸附-核磁共振分析的煤气化细渣孔隙结构特征

本研究以宁夏地区煤气化细渣为研究对象,通过低温氮气吸附-脱附、扫描电镜以及低场核磁共振对不同粒度级产品孔隙结构进行了表征与分析。孔隙形态以裂缝形为主,各粒级产品BET比表面积较大,为125.78-589.78 m²/g,扫描电镜分析表明,BJH孔径与实际相差较大,仅以低温氮气吸附法分析孔隙结构具有一定的局限性。低场核磁共振法表明,各粒度级产品孔径均含有微孔、过渡孔、中孔和大孔,总孔隙度均在27%左右,以中孔、大孔为主,微孔次之,过渡孔较少。该种孔隙结构表明煤气化细渣不同粒度级产品均具有一定的吸附性能,但中大孔为水分的主要储存空间,导致脱水困难。     

高温下煤焦孔结构系数变化规律及其对气化速率影响的研究

本研究使用沉降炉（DTF）和热重分析仪（TG）,研究了三种煤焦的孔隙结构与气化温度的关系;煤焦孔隙结构对气化反应的影响。结果表明,气化温度升高将增加煤焦的孔结构系数,表明高温孔发生收缩和闭合。在灰熔点温度附近,孔结构系数局部降低,表明高温下孔隙发生堵塞和覆盖。本研究定义增长率为煤焦最大气化反应速率与初始反应速率的差与初始反应速率的比值,孔结构系数大于2时,增长率与孔结构系数呈现线性关系,随着孔结构系数的增加增长率增大;当孔结构系数小于2时,增长率的变化与孔结构系数关系不明显。实验结果还表明,较高的碱金属含量会显著影响气化速率,使实验数据曲线与现有模型存在明显偏差,而增长率的值不会受其影响。因此,可将增长率耦合到气化模型中以提高模型的鲁棒性。