【摘要】：本文通過在實驗室小型兩段組合式氣化爐上開展相關(guān)熱態(tài)實驗,研究了氣化爐內(nèi)的溫度分布,第二段固定床層內(nèi)塊煤的氣化反應(yīng)性以及添加劑對于二次氣化反應(yīng)的催化效果；探究了煤焦在水蒸氣和CO2混合氣氛下的氣化反應(yīng)特性以及氣體產(chǎn)物H2和CO對反應(yīng)的抑制作用。論文的研究內(nèi)容對兩段氣化反應(yīng)過程的后續(xù)研究具有理論指導(dǎo)意義。論文通過對第二段固定床層內(nèi)塊煤的煤量研究后發(fā)現(xiàn),當(dāng)增加第二段塊煤煤量時,氣化爐內(nèi)的溫度梯度整體向第二段床層偏移。當(dāng)?shù)诙螇K煤的添加量為2kg時,反應(yīng)后的有效氣含量由73.94%提高至75.01%,增加了1.43%；合成氣熱值LHV提高了1.31%,增幅在三種工況下達(dá)到最大。在現(xiàn)有的實驗裝置及條件下,當(dāng)?shù)诙螇K煤的添加量為2kg時,約占第一段當(dāng)量煤量的10%,氣化效果明顯優(yōu)于其他兩種工況條件。在對鈣鹽和鉀鹽催化二次氣化反應(yīng)效果的研究中得出,當(dāng)鉀鹽的添加量大于5%時,催化效果才逐漸明顯。當(dāng)?shù)诙螇K煤中添加8%的鉀鹽時,第二段出口平均有效氣含量較第一段提高了3.51%,平均LHV提高了4.58%,第二段塊煤的碳轉(zhuǎn)化率為89.5%。與原煤相比,在第二段塊煤中添加5%的鈣鹽和鉀鹽后,均能有效提高二次氣化反應(yīng)的速率,并且5%K的催化效果優(yōu)于5%Ca。在管式爐實驗裝置上,開展了內(nèi)蒙煤焦(NMJ)與水蒸氣和CO2反應(yīng)特性的研究。研究結(jié)果表明,NMJ與水蒸氣和CO2反應(yīng)的活化能與相關(guān)文獻(xiàn)報道值接近。H2和CO對氣化反應(yīng)存在明顯的抑制作用。對于NMJ在水蒸氣和CO2混合氣氛下的反應(yīng),基于相同活性位假設(shè)的反應(yīng)速率預(yù)測值與實驗結(jié)果更接近,表明基于相同活性位假設(shè)的Langmuir-Hinshelwood模型更加符合混合氣氛下的反應(yīng)過程,并且通過實驗驗證發(fā)現(xiàn)H2和CO的存在不會改變混合氣化反應(yīng)過程的實質(zhì)。
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號】：TQ546
【圖文】：

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本文編號：2801658