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基于赤泥载氧体的蓝藻化学链热解和气化特性研究 被引量:3
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作者 张海峰 陈璐 +3 位作者 刘先宇 葛晖骏 宋涛 沈来宏 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第12期1802-1811,共10页
本研究以高挥发分的蓝藻成型颗粒为对象,采用赤泥作为载氧体,开展蓝藻化学链热解和气化特性研究,考察赤泥载氧体对热解和气化行为的影响规律。基于流化床反应器,研究了不同温度(750–900℃)和不同比氧耗(0.1–0.7)下蓝藻成型颗粒化学链... 本研究以高挥发分的蓝藻成型颗粒为对象,采用赤泥作为载氧体,开展蓝藻化学链热解和气化特性研究,考察赤泥载氧体对热解和气化行为的影响规律。基于流化床反应器,研究了不同温度(750–900℃)和不同比氧耗(0.1–0.7)下蓝藻成型颗粒化学链热解和气化过程中合成气组分分布、碳转化率和速率、有效合成气组分和合成气中H_(2)/CO的分布规律。研究结果表明,载氧体对蓝藻成型颗粒热解气化过程具有显著的促进作用;载氧体提高了成型蓝藻挥发分释放导致的压力梯度,使得挥发分有相对发达的孔道逐步释放;化学链气化合成气中H_(2)体积分数最高,其值在45%以上,其次分别是CO_(2)、CH_(4)和CO;反应温度和比氧耗的升高能够提升碳转化率;当反应温度由750℃升高到950℃时,合成气中H_(2)/CO的值由7.26下降为4.83;H_(2)/CO随比氧耗的增加呈现先升高后降低的趋势,在比氧耗为0.5时,H_(2)/CO的峰值为5.6。 展开更多
关键词 化学链气化 热解 载氧体 流化床
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含氮模型化合物用于化学链燃烧的氮氧化物释放特性 被引量:4
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作者 肖申 沈来宏 +2 位作者 牛欣 顾海明 葛晖骏 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第11期4588-4596,共9页
以谷氨酸、甘氨酸和苯丙氨酸作为生物质的含氮模型化合物,进行化学链燃烧实验,主要考察了反应温度、氨基酸种类、碱金属钾元素等对化学链燃烧还原反应过程中氮氧化物释放特性的影响。结果显示,挥发分氮的释放迅速,温度的升高有利于NO和... 以谷氨酸、甘氨酸和苯丙氨酸作为生物质的含氮模型化合物,进行化学链燃烧实验,主要考察了反应温度、氨基酸种类、碱金属钾元素等对化学链燃烧还原反应过程中氮氧化物释放特性的影响。结果显示,挥发分氮的释放迅速,温度的升高有利于NO和NO2的生成,N2O的生成会出现波动。模型化合物的氮含量越高,可能越不利于氮向氮氧化物的转化。钾元素对苯丙氨酸的化学链燃烧过程中NO的释放抑制作用较强,而对其他氨基酸化学链燃烧过程中氮氧化物释放的影响则不太显著。 展开更多
关键词 生物质 含氮模型化合物 化学链燃烧 氮氧化物
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高钠煤化学链燃烧特性及煤焦气化反应动力学研究 被引量:3
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作者 闫景春 沈来宏 +1 位作者 蒋守席 葛晖骏 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第5期1913-1922,共10页
采用连续提取法对新疆准东高钠煤进行萃取处理,制备含有不同存在形式钠元素的准东煤样品,在小型流化床上考察了水溶性钠、醋酸铵溶性钠和稀盐酸溶性钠对于准东煤化学链燃烧特性的影响。结果表明,去除水溶性钠后准东煤化学链燃烧产物中... 采用连续提取法对新疆准东高钠煤进行萃取处理,制备含有不同存在形式钠元素的准东煤样品,在小型流化床上考察了水溶性钠、醋酸铵溶性钠和稀盐酸溶性钠对于准东煤化学链燃烧特性的影响。结果表明,去除水溶性钠后准东煤化学链燃烧产物中含碳气体相对浓度显著提高,相同时刻碳转化率明显提高。而经过醋酸铵和稀盐酸处理后的准东煤相比未处理的准东煤,其化学链燃烧反应性能显著降低。对四种不同处理程度准东煤焦的等温气化反应进行动力学分析表明,WW-ZDJ与水蒸气的气化反应的活化能最小,HAW-ZDJ的气化反应活化能最大。水溶性钠对于准东煤化学链燃烧过程具有抑制作用,而醋酸铵和稀盐酸溶性的钠在准东煤的化学链燃烧过程中促进作用显著。 展开更多
关键词 高钠煤 化学链燃烧 连续提取法 反应动力学
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不同污泥混燃发电工艺生命周期评价 被引量:1
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作者 周钢 宋涛 +2 位作者 马士伟 沈来宏 葛晖骏 《洁净煤技术》 CAS 北大核心 2022年第11期19-29,共11页
为从碳视角下研究市政污泥的最优处理工艺,通过生命周期评价方法,分别对市政污泥与一般工业固废、烟煤、稻秸混燃发电工艺的生命进程进行环境影响、资源消耗分析及碳排放核算。将3种污泥混燃工艺分为生产上游、生产过程和生产下游3个阶... 为从碳视角下研究市政污泥的最优处理工艺,通过生命周期评价方法,分别对市政污泥与一般工业固废、烟煤、稻秸混燃发电工艺的生命进程进行环境影响、资源消耗分析及碳排放核算。将3种污泥混燃工艺分为生产上游、生产过程和生产下游3个阶段,充分考虑全球性、区域性及局地性3个视角下各环境影响类型权重。计算结果表明,每处理1 t湿污泥(含水率65%),3种混燃工艺在全球性视角下总环境影响值最大,分别为0.87、0.12、0.09人·a/t;生产上游、生产过程(发电阶段)是导致环境恶化的2个主要阶段;全球变暖、酸化以及固体废弃物是对总环境影响贡献程度较大的3种环境影响类型;3种混燃工艺净碳排放量分别为6522、742、410 kg(以CO_(2)计)。在资源消耗方面,污泥与一般工业固废混燃发电工艺的资源消耗潜值最大,其次为污泥与烟煤混燃发电工艺,污泥与稻秸混燃发电工艺最小。综合来看,污泥与稻秸混燃发电工艺是最环保且节约资源的污泥处置工艺,值得大力推广。 展开更多
关键词 市政污泥 混燃发电 生命周期评价 环境影响 资源消耗 碳排放
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基于碳指标的建筑能源优化配置研究 被引量:3
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作者 岳嘉和 陈果 +3 位作者 宋涛 张钊睿 张文旭 葛晖骏 《太阳能学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第6期170-177,共8页
基于终端型冷热电多联产的特性与南京师范大学地理特性,在能流平衡、设备运行等约束条件下建立多能互补系统数学模型。从系统的经济性、环保性以及热力性能等维度构建多能互补系统评价指标体系,将典型日数据、权重系数等数据纳入体系,... 基于终端型冷热电多联产的特性与南京师范大学地理特性,在能流平衡、设备运行等约束条件下建立多能互补系统数学模型。从系统的经济性、环保性以及热力性能等维度构建多能互补系统评价指标体系,将典型日数据、权重系数等数据纳入体系,形成南京师范大学能源优化配置模型。通过模拟分析,可使目标园区日运行的经济性能提升7.24%,环境性能提升14.55%,全年碳排放量可减少3071.1 t,同比能耗降低18.5%。 展开更多
关键词 能源管理 节能 能源利用 碳排放量
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铁矿石载氧体生物质化学链气化实验研究 被引量:13
6
作者 葛晖骏 郭万军 +3 位作者 沈来宏 宋涛 顾海明 蒋守席 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期1371-1375,共5页
本文以铁矿石为载氧体,在小型流化床上分别考察了载氧体存在、气化温度和O/C摩尔比三个因素对生物质化学链气化过程的影响。试验表明,载氧体的加入提高了碳转化率,却略微降低了合成气产率。气化温度升高,碳转化率和合成气产率相应增大,C... 本文以铁矿石为载氧体,在小型流化床上分别考察了载氧体存在、气化温度和O/C摩尔比三个因素对生物质化学链气化过程的影响。试验表明,载氧体的加入提高了碳转化率,却略微降低了合成气产率。气化温度升高,碳转化率和合成气产率相应增大,CO和H_2产率升高,而CO_2和CH_4产率则呈单调递减的趋势。随着O/C摩尔比的升高,碳转化率变大,但所供给的氧量有所提升,导致了合成气产率的下降。 展开更多
关键词 铁矿石 载氧体 生物质化学链气化 合成气产率
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基于铁矿石载氧体25kW_(th)串行流化床生物质化学链气化实验研究 被引量:11
7
作者 郭万军 葛晖骏 +3 位作者 沈来宏 宋涛 顾海明 蒋守席 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期78-86,共9页
设计并建立了25kW_(th)串行流化床生物质气化反应器,基于此反应器,以赤铁矿石作为载氧体,开展生物质化学链气化实验研究,考察气化反应器温度、S/B、载氧体添加比例对生物质气化特性的影响。当赤铁矿占床料比例高于40%时,该气化装置的气... 设计并建立了25kW_(th)串行流化床生物质气化反应器,基于此反应器,以赤铁矿石作为载氧体,开展生物质化学链气化实验研究,考察气化反应器温度、S/B、载氧体添加比例对生物质气化特性的影响。当赤铁矿占床料比例高于40%时,该气化装置的气化反应器温度保持平稳,铁矿石载氧体的再生及传热性能优良。燃料反应器出口烟气的成分为H_2、CO_2、CO、CH_4和少量的C_2H_4。随着气化反应器温度升高,气化反应器出口烟气中CO、CH_4和C_2H_4体积分数逐渐降低,相应的CO_2体积分数逐渐升高。随着S/B由0.6升高到1.4,气化反应器出口烟气中H_2和CO_2体积分数逐渐升高,CO、CH_4和C_2H_4体积分数逐渐降低。另外,载氧体添加比例增加,生物质气化反应器出口烟气中CO、H_2、CH_4和C_2H_4体积分数呈减小的趋势,而CO_2体积分数显著增加。 展开更多
关键词 25kWth串行流化床 赤铁矿石 载氧体 生物质化学链气化
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基于草木灰修饰Fe基载氧体的化学链燃烧实验 被引量:7
8
作者 沈来宏 周玉飞 +3 位作者 顾海明 牛欣 葛晖骏 肖军 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2015年第4期305-313,共9页
采用草木灰对Fe基载氧体进行修饰,并在流化床反应器上进行了气体燃料化学链燃烧实验。研究了草木灰修饰对提高Fe基载氧体还原活性的可行性,讨论了草木灰种类、草木灰的无机组分对载氧体活性的影响。结果表明,草木灰修饰能有效提高Fe载... 采用草木灰对Fe基载氧体进行修饰,并在流化床反应器上进行了气体燃料化学链燃烧实验。研究了草木灰修饰对提高Fe基载氧体还原活性的可行性,讨论了草木灰种类、草木灰的无机组分对载氧体活性的影响。结果表明,草木灰修饰能有效提高Fe载氧体的反应活性,载氧体的还原反应活性由草木灰中K和Si的含量共同决定。随着修饰草木灰中的K含量提高,载氧体的活性逐渐提高;但在Fe3O4/FeO的转化阶段,同时存在碱金属K对还原反应的催化作用和低熔点碱金属硅酸盐对还原反应的抑制作用。循环实验表明,草木灰中碱金属K对载氧体活性的提高效果始终明显,载氧体中负载的K在循环过程中出现了流失现象,而生成的碱金属硅酸盐类化合物,可抑制碱金属K的流失。 展开更多
关键词 草木灰 Fe基载氧体 化学链燃烧
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基于铁矿石载氧体的生物质化学链气化机理研究 被引量:13
9
作者 郭万军 张海峰 +1 位作者 葛晖骏 沈来宏 《热科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2016年第3期249-258,共10页
在单批次进料小型流化床上,以稻壳为生物质燃料,研究了床料、气化温度、水蒸气体积分数以及载氧体载氧量与生物质含碳量的摩尔比(O/C)对生物质化学链气化反应特性的影响,并考察了铁矿石的长期交替氧化还原过程中的反应特性,分析了在小... 在单批次进料小型流化床上,以稻壳为生物质燃料,研究了床料、气化温度、水蒸气体积分数以及载氧体载氧量与生物质含碳量的摩尔比(O/C)对生物质化学链气化反应特性的影响,并考察了铁矿石的长期交替氧化还原过程中的反应特性,分析了在小型流化床,水蒸气气氛气化条件下,铁矿石载氧体在反应过程中主要的反应以及反应后的铁矿石的床料变化。研究表明:在载氧体条件下,生物质的碳转化率显著增大,随着反应温度的升高,合成气中的H_2和CO的体积分数也相应升高。在温度不变情况下,随着水蒸气比例的升高,CO_2和H_2的体积分数显著上升。伴随着O/C摩尔比的升高,CO和H_2均显著下降。因此,在不同的反应条件下,铁矿石在生物质化学链气化过程中对反应速度、合成气比例等均有明显的作用,对研究生物质的综合利用具有一定的意义。 展开更多
关键词 化学链气化 铁矿石 载氧体 生物质 气化机理
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基于水泥/CaO修饰铁矿石载氧体的煤化学链燃烧试验 被引量:3
10
作者 顾海明 沈来宏 +4 位作者 仲兆平 牛欣 葛晖骏 周玉飞 蒋守席 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第1期202-206,共5页
煤化学链燃烧是一种基于CO_2零排放的新型燃烧方式。对铁矿石加以水泥/CaO修饰,在串行流化床上进行煤化学链燃烧试验,考察了修饰后的载氧体对煤转化特性及含N气体排放的影响。结果表明:相比于铁矿石载氧体工况,采用修饰铁矿石能够促进... 煤化学链燃烧是一种基于CO_2零排放的新型燃烧方式。对铁矿石加以水泥/CaO修饰,在串行流化床上进行煤化学链燃烧试验,考察了修饰后的载氧体对煤转化特性及含N气体排放的影响。结果表明:相比于铁矿石载氧体工况,采用修饰铁矿石能够促进煤及煤气化产物在燃料反应器中的转化,从而提高CO_2捕集效率并降低额外耗氧率;采用修饰铁矿石减弱了燃料反应器中的还原性气氛,燃料反应器中的NO析出增加,而空气反应器中的NO析出减少。 展开更多
关键词 铁矿石 载氧体 化学链燃烧
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污泥和准东煤的化学链燃烧实验研究 被引量:2
11
作者 蒋守席 沈来宏 +3 位作者 牛欣 葛晖骏 顾海明 肖军 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2016年第5期1106-1111,共6页
化学链燃烧是一种具有CO_2内分离的新型燃烧技术。基于天然铁矿石载氧体在1 kWth的串行流化床上进行了污泥和准东煤化学链混合燃烧实验。探究燃料反应器温度对碳转化率和反应器口体积分数的影响。在批次流化床上进行了固体燃料气化和热... 化学链燃烧是一种具有CO_2内分离的新型燃烧技术。基于天然铁矿石载氧体在1 kWth的串行流化床上进行了污泥和准东煤化学链混合燃烧实验。探究燃料反应器温度对碳转化率和反应器口体积分数的影响。在批次流化床上进行了固体燃料气化和热解实验。实验结果表明反应器温度由800到930℃,反应器出口的CO_2体积分数上升,CO和CH4降低,碳转化率升高。在整个温度范围内,相比于污泥,混合燃料对应的CO_2体积分数,但碳转化率低。在930℃时,混合燃料的碳转化率可以达到90%左右。准东煤中钠含量较高,但在连续运行过程中无烧结和团聚等问题出现,这主要归结于燃料混合导致的钠含量的降低以及高熔点钠化合物的生成。 展开更多
关键词 化学链燃烧 污泥与准东煤 载氧体 铁矿石
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