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加压射流流化床煤催化气化制天然气的模拟研究

         

摘要

以煤催化气化制合成天然气技术为研究背景,内径0.2 m,高6 m,处理量为0.5 t/d的流化床气化炉为研究对象,建立了煤催化气化流化床气化炉的数学模型。将气化炉简化为3个区域:分布板区、气泡区和自由段区,基于稳态一维模型,考虑了加压下流体力学性质(最小流化速度、射流高度和直径、气泡直径和速度以及床层膨胀比),质量和热量传递,以及催化气化反应动力学(煤焦燃烧、水蒸气气化、变换和甲烷化)等因素对气化结果的影响。计算结果表明:当射流管引入氧气后,颗粒温度迅速达到最大值随后下降最后趋于平缓;氢气和二氧化碳浓度随着床高近似线性增加,但一氧化碳和甲烷随床高增加缓慢;3.1 MPa时最大气泡直径约为0.11 m,气化炉内不会发生节涌现象。计算床温和气体组成与实验结果有良好的一致性。

著录项

  • 来源
    《化学反应工程与工艺》 |2014年第1期|79-90|共12页
  • 作者单位

    中国科学院山西煤炭化学研究所;

    煤转化国家重点实验室;

    山西 太原 030001;

    中国科学院大学;

    北京 100049;

    新奥集团煤基低碳能源国家重点实验室;

    河北 廊坊 065001;

    中国科学院山西煤炭化学研究所;

    煤转化国家重点实验室;

    山西 太原 030001;

    新奥集团煤基低碳能源国家重点实验室;

    河北 廊坊 065001;

    新奥集团煤基低碳能源国家重点实验室;

    河北 廊坊 065001;

    新奥集团煤基低碳能源国家重点实验室;

    河北 廊坊 065001;

    中国科学院山西煤炭化学研究所;

    煤转化国家重点实验室;

    山西 太原 030001;

    中国科学院山西煤炭化学研究所;

    煤转化国家重点实验室;

    山西 太原 030001;

    新奥集团煤基低碳能源国家重点实验室;

    河北 廊坊 065001;

  • 原文格式 PDF
  • 正文语种 chi
  • 中图分类 气化方法;
  • 关键词

    加压射流流化床; 催化气化; 模拟; 合成天然气;

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