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以CO2为原料气流床气化制高浓度CO合成气研究

作　者: 林益安
导　师: 李稳宏
学　校: 西北大学
专　业: 化学工程
关键词: 二氧化碳 气流床 高浓度 一氧化碳 合成气
分类号: X701
类　型: 硕士论文
年　份: 2013年
下　载: 7次
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内容摘要


科学研究表明,在近几十年时间里由于温室气体的大量排放,地球温度逐渐升高,地球的生态环境遭到了灾难性破坏。二氧化碳(C02)是一种对环境有害的温室气体,同时也是一种宝贵的资源。目前,C02被广泛应用于食品保鲜、C02驱油、C02气体保护焊以及化工合成等领域,且取得了良好的经济效益。但与CO2日益增长的产能相比,每年用于生产消耗的CO2碳量仅占总产量的一少部分,大量的C02无法得到充分利用而排放到大气中,进一步加剧温室效应。不论从保护环境还是合理利用资源角度来说,开发更多的C02利用技术都是势在必行的。利用CO2作为原料生产高浓度CO合成气技术,是一种基于气流床气化技术开发的新型C02利用技术,该技术可以连续且大规模利用CO2。气流床气化制取高浓度CO合成气工艺是以CO2、O2的混合气做为气化剂,含碳氢的物质作为气化原料,如煤、半焦、石油焦等。气化剂和气化原料以并流的方式进入反应器中反应生成高浓度CO合成气。本论文对CO2气流床气化制取高浓度CO合成气进行研究,着重从气化反应原理、气化工艺及气化试验进行研究,为C02气流床气化制取高浓度CO合成气工业化生产进行前期基础研究。实验结果表明：以CO2、O2的混合气做为气化剂生产合成气,与传统的以氧气、水蒸气为气化剂生产合成气相比,合成气中有效气含量提高1-2%,比煤消耗、比氧耗指标均降低。

全文目录


摘要  3-4
Abstract  4-8
第一章 绪论  8-18
  前言  8
  1.1 二氧化碳的性质和用途  8-12
    1.1.1 二氧化碳的物理化学性质  8-9
    1.1.2 二氧化碳工业领域的应用  9-12
  1.2 一氧化碳用途及市场前景  12-13
  1.3 国内外利用二氧化碳气化制一氧化碳合成气技术发展状况简介  13-15
    1.3.1 国外利用二氧化碳气化制一氧化碳合成气技术发展状况  13
    1.3.2 国内利用二氧化碳气化制一氧化碳合成气技术发展状况  13-15
  1.4 气流床气化技术简介  15
    1.4.1 气流床气化原理  15
    1.4.2 气流床气化技术特点  15
  1.5 选题的背景及研究内容  15-18
    1.5.1 选题的背景  15-17
    1.5.2 研究内容  17-18
第二章 CO_2还原制取高浓度CO合成气研究  18-28
  2.1 二氧化碳的氧化还原性分析  18-19
    2.1.1 二氧化碳核外电子分布  18-19
  2.2 二氧化碳气流床气化制高浓度一氧化碳合成气原理分析  19-22
    2.2.1 气流床气化的主要过程及反应  19-21
    2.2.2 热力学分析  21-22
  2.3 影响二氧化碳为原料制合成气因素分析  22-28
    2.3.1 气化温度  22-24
    2.3.2 气化压力  24-25
    2.3.3 煤质及煤粉粒度  25-26
    2.3.4 气化剂配比  26-28
第三章 二氧化碳为原料制取合成气工艺过程优化研究  28-40
  3.1 工艺说明及流程图  28-34
    3.1.1 工艺说明  28-30
    3.1.2 工艺流程图  30-34
  3.2 主要设备介绍  34-40
    3.2.1 煤粉给料器  34
    3.2.2 物料喷射器  34-36
    3.2.3 反应器  36-37
    3.2.4 激冷短节  37
    3.2.5 激冷式集渣罐  37-38
    3.2.6 气体洗涤器  38-39
    3.2.7 在线气体分析仪  39-40
第四章 二氧化碳为原料制取合成气工艺试验研究  40-54
  4.1 试验装置简介  40-41
  4.2 原料规格  41-43
    4.2.1 二氧化碳  41
    4.2.2 氧气  41
    4.2.3 氮气  41
    4.2.4 煤粉  41-43
  4.3 气化温度变化试验  43-49
    4.3.1 原料进料量  43-44
    4.3.2 试验操作条件  44
    4.3.3 气化结果  44-46
    4.3.4 气化指标  46-47
    4.3.5 气化温度对气化结果的影响  47-49
  4.4 气化剂配比变化试验  49-54
    4.4.1 原料进料量  49
    4.4.2 试验操作条件  49-50
    4.4.3 气化试验结果  50-51
    4.4.4 气化指标  51-52
    4.4.5 气化剂配比对气化结果的影响  52-54
第五章 结论与建议  54-56
  5.1 结论  54-55
  5.2 建议  55-56
参考文献  56-58
致谢  58

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中图分类: > 环境科学、安全科学 > 废物处理与综合利用 > 一般性问题 > 废气的处理与利用
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