2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、耦合式煤氣化爐是中科院山西煤化所在灰熔聚流化床氣化技術(shù)的基礎(chǔ)上,集成了灰熔聚流化床低投資、低能耗、煤種適應(yīng)廣和氣流床高溫、高碳轉(zhuǎn)化率的優(yōu)點(diǎn)而開發(fā)的一種新型煤氣化技術(shù)。但由于該氣化爐結(jié)構(gòu)、氣固流動性、不同部位之間的傳質(zhì)、傳熱和化學(xué)反應(yīng)的復(fù)雜性,目前該氣化爐正面臨著高效穩(wěn)定運(yùn)行及工程放大的考驗(yàn)。探究操作參數(shù)對耦合式煤氣化爐內(nèi)熱化學(xué)特性影響的本質(zhì),以及完善考慮傳質(zhì)及反應(yīng)器尺寸等影響因素的煤氣化理論對耦臺式氣化爐的高效穩(wěn)定運(yùn)行及工業(yè)放大具有重大

2、的意義,為此本論文做了如下的研究內(nèi)容:
   依據(jù)耦合式煤氣化爐內(nèi)流體力學(xué)特性以及對氣化爐內(nèi)氣化過程的認(rèn)識,將反應(yīng)器進(jìn)行了區(qū)域的劃分,并且在物料平衡、能量平衡和化學(xué)動力學(xué)的基礎(chǔ)上構(gòu)建了反應(yīng)器的等效網(wǎng)絡(luò)模型。應(yīng)用該模型分別對流化床進(jìn)煤量、進(jìn)氧量、進(jìn)蒸汽量和氣流床進(jìn)煤量、進(jìn)氧量、進(jìn)蒸汽量六個操作參數(shù)對氣化爐內(nèi)熱化學(xué)特性的影響進(jìn)行了模擬;此外,還研究了耦合式煤氣化爐的關(guān)鍵組成部分(灰熔聚流化床)的放大效應(yīng)。得到的結(jié)論如下:
  

3、 一、耦合式煤氣化爐的等效網(wǎng)絡(luò)模型考慮了反應(yīng)器內(nèi)流體力學(xué),區(qū)域間的傳質(zhì)、傳熱和飛灰中殘?zhí)寂c原煤中碳活性的差異,能夠?qū)⒏鱾€操作參數(shù)對氣化爐內(nèi)煤氣化過程影響的本質(zhì)進(jìn)行剖析,尤其適合分析飛灰中殘?zhí)嫉姆磻?yīng)歷程。
   二、流化床進(jìn)煤量、進(jìn)氧量、進(jìn)蒸汽量的改變直接影響了流化床中的碳轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)溫度和產(chǎn)氣組分,其中對流化床碳轉(zhuǎn)化率的影響使逸出的飛灰碳含量發(fā)生變化,從而導(dǎo)致經(jīng)旋風(fēng)分離后進(jìn)入氣流床的殘?zhí)剂堪l(fā)生變化,進(jìn)而影響了氣流床內(nèi)的煤氣化特

4、性。流化床進(jìn)煤量和進(jìn)氧量對溫度和碳轉(zhuǎn)化率的影響較大,調(diào)節(jié)時應(yīng)同時調(diào)節(jié)氣流的操作條件,防止氣流床內(nèi)溫度過高和碳轉(zhuǎn)化率過低。而流化床進(jìn)蒸汽量對溫度和碳轉(zhuǎn)化率的影響較小,調(diào)節(jié)時可忽略對氣流床的影響。
   三、氣流床進(jìn)煤量、進(jìn)氧量、進(jìn)蒸汽量的改變直接影響了氣流床內(nèi)的碳轉(zhuǎn)化率、反應(yīng)溫度和產(chǎn)氣組分,其中對氣流床出口產(chǎn)物溫度的影響導(dǎo)致進(jìn)入流化床后使流化床內(nèi)的溫度發(fā)生變化,進(jìn)而影響了流化床內(nèi)的煤氣化特性。氣流床進(jìn)煤量、進(jìn)氧量和進(jìn)蒸汽量對流化床

5、內(nèi)的溫度和碳轉(zhuǎn)化率的影響均在合理的范圍內(nèi),因此在調(diào)節(jié)時主要應(yīng)該考慮對氣流床本身熱化學(xué)特性的影響。
   四、放大過程中環(huán)隙濃相區(qū)到射流區(qū)的氣相回流量和射流區(qū)的體積均為非線性放大;放大后氣相回流量降低使射流區(qū)溫度降低,射流區(qū)體積相對增大,物料停留時間增加使溫度升高,但后者影響大于前者,導(dǎo)致放大后射流區(qū)溫度從1592K升高到1662K;環(huán)隙濃相區(qū)內(nèi)的溫度降低,但物料停留時間增加,碳轉(zhuǎn)化率略微升高;放大過程對產(chǎn)品氣成分的影響較小。

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