燃煤流化床燃烧过程Fe及其氧化物在CO作用下对N2O/NO转化成N2的机理

应用TGA FTIR研究了在模拟流化床燃煤气氛时Fe及其氧化物对N2 O/NO的催化还原作用。Fe可以高效地降低N2 O分解的初始温度和提高N2 O/NO向N2 的转化率 ;在Fe和CO的作用下 ,N2 O的初始分解温度从 110 0K降低至92 0K和 10 0 0K ,在 112 3K时 ,N2 O的转化率从 10 %提高到95 %和 80 % ,而NO的转化率为 70 %和 45 %。Fe与N2 O反应后的氧化物为Fe2 O3;在CO作用下 ,Fe的表面呈松散结构 ,可以保证Fe对氮氧化物反应的连续进行。

一氧化碳作用下铁对一氧化氮的催化还原实验与动力学过程分析

实验和分析了Fe在CO作用下对NO的催化还原过程。在 112 3K时 ,在CO作用下 ,NO的转化率为 70 %。Fe、NO和CO系统中 ,反应后的表面呈现出多孔的特点。分析认为 ,在高温条件下NO在铁氧化物上的吸附能力比CO强而使反应表面存在铁氧化物 ;基于反应过程中反应界面由Fe、NO或铁氧化物、CO中反应速率慢的决定等假设 ,初步建立了上述反应的物理与数学模型。

程序升温条件下铁及其氧化物在CO存在时对N_2O的还原机理

应用热综合分析仪 (TG FTIR)研究了在还原性气氛下Fe及其氧化物对N2 O的催化还原作用 .研究发现铁氧化物对氮氧化物的催化还原能力相当弱 ,而Fe可以高效地降低N2 O分解的初始温度和提高N2 O向N2 的转化率 .在Fe和CO的作用下 ,N2 O的初始分解温度为 92 0K和 10 0 0K .在 112 3K时 ,N2 O的转化率达到 95 %和 80 % .TG/DSC曲线表明了在Fe与N2 O反应过程中CO的作用表现为通过与N2 O在反应表面的竞争吸附使铁氧化物还原为金属铁 ,X射线衍射证明Fe与N2 O反应后的氧化物为Fe2 O3 ;扫描电镜对反应后Fe表面物理形态的研究发现 ,在CO作用下 ,Fe的表面呈松散结构 。

燃煤流化床加入氧化钙的氮转化机理

实验研究了 ＣａＯ及与 ＣＯ对 Ｎ２Ｏ、 ＮＯ的催化还原作用。结果表明 ＣａＯ／ＣＯ对 Ｎ２Ｏ的作用表现在可以降低Ｎ２Ｏ的初始分解温度和提高Ｎ２Ｏ的转化率５只有在ＣＯ的共同作用下ＣａＯ可以提高ＮＯ的转化率。以此为基础，分析了不同规模的流化床燃烧不同挥发份含量的煤时加入ＣａＯ后影响Ｎ２Ｏ／ＮＯ排放的不同机理。

流化床燃煤过程降低N_2O排放措施评述

控制氧化亚氮（Ｎ２Ｏ） 的排放量是流化床燃烧技术中重要的环节。本文评述了近年在该研究领域的新进展，主要包括燃烧过程控制、Ｎ２Ｏ 再燃、分段燃烧、催化剂燃烧、生物质与混煤燃烧等。最后指出流化床污染物排放必须实现对ＮＯ、Ｎ２Ｏ 和ＳＯ２ 联合优化控制。

静电喷粉颗粒沉积速度的实验研究

静电喷粉中荷质比和荷电颗粒的沉积速度是影响沉积效果的主要因素。介绍了根据静电喷粉的特点研制的群体荷电颗粒荷质比测量装置。应用激光多普勒测量仪（ＬＤＶ）在静电喷粉沉积模拟实验装置上测量了荷电颗粒在模拟目标物附近的运动速度，发现荷电颗粒在静电场力的作用下有向模拟目标物运动的趋势，静电场的明显作用范围在距离目标物０．０４ｍ左右；沉积模拟实验证实静电喷粉可以提高颗粒在模拟目标物尤其是其背面的沉积量。

流化床内煤粒燃烧过程的数值模拟

应用离散单元方法(DEM)对流化床内煤粒的运动进行了模拟。其中化学反应包括焦碳与O2、CO和CO2的异相反应及CO和O2的均相反应。碰撞颗粒传热是基于球体接触时的弹性变形的分析得到的。模拟预示了颗粒的非均匀流动结构对于加热、燃烧的煤粒热特性的影响,同时研究了煤粒大小、床温、流化速度对热特性的影响。

燃煤流化床中CaO催化还原N_2O机理研究

应用热失重与傅立叶红外光谱联用仪研究了CaO在流化床燃煤气氛下对N2 O的分解还原机理 .实验结果表明CaO的催化作用使N2 O浓度降低的初始温度由115 0K降低至 10 5 0K ;在CO的作用下N2 O降低的初始温度由 10 5 0K降低至10 0 0K .对实际流化床燃煤过程中CaO的作用分析认为 ,CaO对N2 O的催化分解能力与煤的含硫量密切相关 ;它与HCN的气固反应减少了产生N2 O的来源以及CaO对N2 O的多相催化反应是降低N2 O的主要原因之一 .

循环流化床稀相区流动结构的实验研究

应用粒子动态分析仪，对方形管循环流化床的稳定段颗粒相的流动结构进行了实验研究。颗粒浓度呈中心稀、壁面附近浓，且边角效应明显；颗粒速度的垂直分量中心向上，壁面附近向下，水平分量则指向壁面和角落。颗粒浓度和速度分布特性证实了方形管环核结构的存在。颗粒相的湍流脉动量随着向壁面的靠近而降低，且表现出显著的各向异性特点。湍流相关脉动量在床中心大，边壁低。

燃煤流化床床料异相降解氮氧化物实验研究

研究了几种典型床料对氮氧化物的直接降解作用． Ｆｅ 可以高效地催化还原氮氧化物， 而铁的氧化物只有在还原性气氛下才对氮氧化物表现出强烈的催化还原作用． 在燃煤流化床中由于Ｆｅ 的再生特点使之能够成为降低氮氧化物排放的有效途径． ＣａＯ对氮氧化物也具有较强的催化还原作用， 而ＳｉＯ２ 则表现出对氮氧化物弱的降解作用．

宽筛分流化床气固两相流动结构离散颗粒模型

建立了适合描述宽筛分流化床气 固两相流动结构的离散颗粒模型。颗粒的运动满足牛顿第二定律 ,流体相的运动规律由局部平均的纳维 斯托克斯方程求解 ,两相间的耦合由牛顿第三定律决定。对宽筛分流化床中气泡的形成、颗粒的流化过程进行了数值模拟 ,结果与实验现象相符合 ;模拟结果还发现单颗粒的运动速度表现出不可预测特性 ,颗粒的总体速度不完全满足正态分布。

弱氧条件下橡胶的燃烧机理

:应用 TGA/FTIR研究了橡胶的三种单体 :天然橡胶 (Nr)、丁苯橡胶 (Sbr)和顺丁橡胶 (Br)在 N2 和 O2 的体积分数为 2 %的气氛中的燃烧特性。橡胶单体的热解可分为 2～ 3个阶段 ,其中 Sbr的初始失重温度和 Nr完全失重的温度最低 ;在失重过程中析出气体的燃烧和橡胶热解相对量的变化引起吸热与放热现象的交替变化 ;热解与燃烧产物主要为 CO、CO2 和 CHn,它们的生成速率随升温速率的升高而增加 ,其总量保持不变。最后应用 Phadin提出的方法计算了动力学参数和确定了反应机理 。

橡胶单体热解动力学过程及模型

应用热综合分析仪 (TG/FTIR)研究了橡胶的三种单体 (天然胶Nr ,丁苯胶SBr和顺丁胶Br)的热解过程 .TG/DTG曲线表明单体的热解可分为 2～ 3个阶段 ,其中SBr的初始热解温度和Nr完全热解的温度最低 ;升温速率改变单体热解速率最大值和其对应的温度 .三种单体热解析出的气体组分复杂 .最后 ,计算了三种单体热解的动力学参数 .

静电喷粉沉积速度场理论研究

基于颗粒的扩散特性和颗粒对流体湍流脉动响应的不同机理，以圆柱为模拟目标物，建立了静电喷粉沉积过程中荷电颗粒随机位移的概率密度分布函数所满足的Ｆｏｋｋｅｒ－Ｐｌａｎｃｋ方程。由该方程解出的分布函数表明，沉积过程中荷电颗粒的运动特性不仅决定于颗粒的荷电特性与空间电场分布以及流体的运动特性，而且与初始位置和速度有关。

静电场对气动喷头雾化性能的影响研究

分析了静电场对液体表面张力的影响，用瑞利极限分析了雾滴的碎裂机理和雾滴在静电场作用下聚并的特殊规律，在此基础上，通过正交实验对静电场作用下的气动喷头的雾化特性进行了研究，发现合理的静电场分布可以有效地控制雾滴的尺寸和雾滴的分布．

复杂气固两相系统的微观结构

流化床中的气固两相流动是一个高度复杂的非线性混沌系统。本文利用激光粒子动态分析仪（ＰＤＡ）得到的循环流化床中颗粒脉动速度信号，采用ＦＦＴ分析了脉动信号的宽频谱特征，在此基础上应用小波法分析了脉动信号的动态特征，得到了颗粒脉动速度的微观结构，指出颗粒脉动速度的非线性特性是流化床具有混沌特性的根源，且在不同的尺度上颗粒脉动速度表现出各向异性的特征。

静电喷粉颗粒沉积过程数值模拟与实验研究

以经典的圆柱绕流为例，通过对建立的颗粒群模型进行数值模拟和应用激光多普勒测速技术，从理论和实验上研究了静电喷粉的沉积特性，发现颗粒荷电对颗粒运动特性有明显的影响；在相同的荷质比时，颗粒荷电的影响随颗粒尺寸的增加而增加，影响的结果是增加了颗粒向农作物沉积的趋势。数值模拟和实验结果的对比表明，颗粒群模型合理地描述了荷电颗粒的运动特性。

荷电射流雾化研究

对荷电射流在电场中的雾化进行了理论分析和试验研究，为静电喷雾、静电喷涂等的各参数选择提供了依据。

双流体式静电喷头特性的试验研究

为了将一种双流体式喷头用于静电喷雾，探讨了它的工作原理和从试验的角度研究了它的流量、雾化和荷电特性，为实际应用提供了依据。

流化床煤气化技术的工业应用

介绍了几种典型的流化床煤气化炉 ,重点阐述了一种自主开发的流化床水煤气发生炉的工艺、结构、水煤气的组成和污染物的排放等 ,分析了流化床煤气的特点并与流化床燃煤技术进行了比较。认为流化床煤气化技术的开发值得我国锅炉制造行业的重视。