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两段气化炉内钙盐催化过程研究

作　者: 苏攀
导　师: 王亦飞
学　校: 华东理工大学
专　业: 热能工程
关键词: 两段式气化钙盐煤焦粒径煤的热解和气化流程模拟
分类号: TQ546
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要

鉴于两段组合式煤气化工艺二段反应速率慢及生产强度低等问题,在二段炉内加入钙盐会影响二段炉内煤热解和气化过程,一定程度上会加快二段反应速率,本文采用固定床反应装置研究钙盐及灰分对煤热解和气化过程的影响。对于热解过程,实验发现钙盐能明显改变内蒙褐煤热解过程中气体生成速率峰值、峰值温度及累计生成量,整个热解温度区间,钙盐能有效增加一氧化碳和二氧化碳的累积生成量,使氢气累积生成量减少；随着钙盐添加量的增加,对内蒙褐煤热解的气相产物生成速率的影响更显著。对于煤气化过程,钙盐对煤焦气化反应性的影响随着温度的增加呈逐渐减小的趋势,内蒙褐煤焦和加钙内蒙褐煤焦的表观活能分别为81.53kJ.mol-1和71.5kJ.mol-1,钙盐的加入使原煤焦水蒸汽气化反应的表观活化能下降了约12%,内蒙褐煤焦的内在矿物质对气化过程的影响较大,对气化反应贡献为49.8%,钙盐对气化反应的贡献为11.3%,其影响效果远低于煤中的矿物质。本文考察了煤焦粒径对两段组合式煤气化系统的影响及新气化炉预实验,实验得出原气化炉的最佳煤焦粒径范围为10-15mm,反应时间2h内,二氧化碳转化率达10%,反应速率在0.5h时达到峰值。因实验中的气化炉热量损失较大,本文还选取不同的模拟条件,采用Aspen plus软件模拟一段热量损失和氧煤比对两段组合式煤气化工艺的各参数的影响。

两段气化炉内钙盐催化过程研究

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