市政污泥循环流化床气化特性的模拟研究

运用Aspen Plus分析软件对市政污泥进行循环流化床气化模拟计算,分析了空气当量比、预热空气温度和污泥含水率对污泥气化特性的影响。结果表明:空气当量比对气化特性影响较大,在选定的污泥含水率下,最佳空气当量比在0.3左右;预热空气温度的提高可以提高气化温度和燃气热值;随着污泥含水率的升高,气体产物中CO_(2)、CH_(4)含量升高,燃气热值和气化温度明显降低,在流化床气化反应时干污泥含水率不宜高于20%。模拟研究结果可为污泥气化耦合燃煤发电工程方案提供一定的数据支撑和依据。

水煤浆气化炉内飞灰的形成机理

基于实验室规模的多喷嘴对置式水煤浆气化炉,利用SEM、马尔文激光粒度仪和XRD表征气化炉内飞灰的粒径分布和组成,并分析了气化炉内飞灰的形成机理。结果表明,喷嘴平面处飞灰与气化炉出口处飞灰的粒径分布及化学组成存在显著差异,不同气化阶段飞灰的形成机理也不同。气化燃烧阶段飞灰的形成机理为部分固定碳燃烧和外在矿物转化,而在焦炭气化反应阶段,飞灰的形成机理为焦炭破碎和内在矿物释放及转化。

气流床煤气化炉性能计算模型建立与验证

基于气化反应动力学方程建立了气流床煤气化炉的性能计算模型。将所建立的模型嵌入大型通用流程模拟软件ASPEN PLUS中,实现了气化炉反应动力学模型与大型工业流程模拟软件的无缝结合。采用大量热壁式水煤浆气化炉的工业运行性能数据对模型的动力学校正参数进行校正,使模型可准确预测气化炉性能指标。采用所建立的模型对干煤粉气流床气化炉进行模拟,并将模拟结果与工业运行数据进行对比验证。结果表明:该模型的预测结果与实际运行数据比较吻合,验证了模型的准确性。本模型可较准确地预测气流床气化炉的碳转化率、合成气组成、冷煤气效率、比氧耗、比煤耗等性能指标,以及性能指标随O/C、蒸汽/氧气的变化情况,可用于指导大型商业气流床煤气化炉的开发及运行操作。

聚环氧琥珀酸对白铜在3%NaCl溶液中的缓蚀作用

目前,有关绿色缓蚀剂聚环氧琥珀酸(PESA)对铜及铜合金的缓蚀影响研究较少。运用交流阻抗法和极化曲线法考察了PESA及其与Na2SiO3复配后对白铜B10在3%NaCl溶液中的缓蚀作用。结果表明,PESA是一种阳极型缓蚀剂,具有一定的缓蚀作用,浓度为15 mg/L时,缓蚀率最大,为50.35%;PESA和5～20 mg/L硅酸钠复配后的缓蚀率比单一PESA最佳浓度15 mg/L时的低,当硅酸钠的复配浓度达到40 mg/L时,缓蚀效果最好,缓蚀率达到78.36%;两者复配具有一定的协同效应。

FactSage软件应用于预测煤灰熔融流动温度

利用FactSage软件绘制了煤灰主要组分的三元相图,从热力学角度预测及分析了煤灰熔融性与流动性,表明煤灰液相线温度与灰熔融流动温度间确实存在对应关系。借助FactSage软件模拟计算煤灰熔融过程中生成的矿物质各相态组成,得出煤灰在该温度下的熔融矿物液固比率。对比实验测量值与软件计算值,结果表明当熔融渣中液含率为90wt%时对应的温度值与其灰熔融流动温度值最接近,并且FactSage软件同样也适用于预测高灰熔点煤助熔剂CaO的添加量。

Shell干煤粉气流床气化炉数值模拟研究

针对Shell气化炉在国内运行现状,利用数值模拟方法对国内某化工厂Shell气化炉进行三维建模,采用Realizable k-ε模型封闭湍流方程,应用随机轨道模型计算煤粉颗粒流流动,利用未反应核缩芯模型和涡扩散模型(Eddy-dissipation concept,EDC)分别模拟颗粒表面的化学反应和均相反应过程,采用P1辐射模型考虑了热辐射气体的辐射传热作用。研究结果表明:Shell气化炉采用中下部四喷嘴切向进料,炉内涡旋流动明显,流场十分复杂,颗粒在旋流夹带和离心力作用下在烧嘴以上和气化炉底部甩向壁面附着形成液态渣膜,干煤粉气化过程在较小的空间内完成,旋流同时延长了物料在炉内的停留时间,物料在Shell气化炉内的停留时间最长超过11s,此外,气化炉内合成气组成分布与温度分布存在一对应变化关系。