加压喷动流化床煤快速热解的三维数值模拟

对处理量为50 kg/h的中试尺度喷动流化床反应器内加压煤快速热解过程进行数值模拟。研究反应器高度、煤进料口位置等结构参数以及不同压力(0.1、0.3和0.5 MPa)、射流风与流化风比值(0.2、0.3和0.4)和粒径(0~3和0~6 mm)等操作参数的影响规律。结果表明:升高压力,煤与半焦混合程度降低,煤气产率提高;流化风量Qf不变,随射流风量Qs增加,气固流动更剧烈,颗粒温度分布更加均匀,顶部出口颗量增加;增大粒径虽可降低挥发分出口的颗粒量,但不利于煤与半焦混合。

半焦加压燃烧的污染物排放及灰渣特性

为研究煤加压分级转化中的半焦燃烧过程,建立了半焦加压燃烧机理实验研究系统.以陕西黑龙沟煤半焦为对象,研究了燃烧压力(0.1~0.5 MPa)、半焦种类(煤气和N2下热解所得)、半焦粒径(0~3和0~6 mm)对半焦燃烧污染物排放和灰渣矿物转化的影响.结果表明,随着燃烧压力的升高,碳氧化物排放量增多,NO和SO2减少,NO排放浓度随压力升高呈多峰分散分布,SO2排放滞后且峰值减小,半焦粒径越大,半焦燃烧产生的CO2和NO越多,CO和SO2越少,煤气气氛热解所得半焦在燃烧时释放出的4种污染物均略大于氮气气氛.同时,随着压力的升高或半焦粒径的减小,由于半焦燃烧过程由非均相燃烧向均相燃烧过渡,灰渣中高温矿物减少,低温矿物增多,不同气氛下制得的半焦燃烧灰渣特性差别很小.