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《华东理工大学》 2011年
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两段组合式煤气化炉优化及流程模拟

黄桃花  
【摘要】:本文在固定床反应器实验装置上,研究了气化温度、催化剂种类、反应气氛和煤种对煤焦与C02气化性能的影响。实验结果表明,在煤焦中添加碳酸钾能降低煤焦与CO2气化反应的活化能,气化温度高于850℃时,碳酸钾对气化的促进作用才得以显现;催化剂对气化反应的促进作用的大小顺序为:K2CO3KOHNa2CO3NaOH Ca(NO3)2.4H2O;体系中CO的存在会对气化反应有一定的抑制作用;采用随机孔模型能较好地模拟煤焦在不同反应气氛下的反应过程;碳酸钾对褐煤和不粘煤的热解产物的生成速率影响较大,碳酸钾能提高H2的生成速率,降低CO和CH4的生成速率,使CH4最大的生成速率所对应的温度值向高温偏移;添加碳酸钾的煤焦气化活性大小为:褐煤焦山西不粘煤焦晋优煤焦曲靖烟煤焦;通过EDX、BET和XRD技术对添加不同量的钾和钙的晋优煤焦进行分析,发现钾和钙添加至原煤制焦后,能改变煤焦的比表面积和晶相组成。 对煤焦与CO2气化反应研究得到的适宜催化剂,应用到两段组合式气化热模装置上,得出碳酸钾能提高二段的气化反应速率;二段出口的煤气热值、碳转化率、C02转化率和有效气浓度,随着二段煤焦中碳酸钾用量的增加而增大,钾用量大于5%时,更能体现其对二段气化反应的促进作用。 利用Aspen Plus模拟软件,对二段采用粉煤气化的新型两段组合式煤气化工艺进行了流程模拟,当二段碳转化率高于70%时,二段适宜的给煤比为8%-10%;二段碳转化率低于70%时,二段适宜的给煤比要低于8%。
【学位授予单位】:华东理工大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ541

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