铁炭微电池电解填充流化床反应器水力学行为研究

本文提出了一种新型的铁炭微电池电解反应器———填充流化床反应器 ,并对该反应器的水力学行为进行了研究。通过床层压降法测定临界流化气速 ,建立了关于临界流化气速Uc 的经验关联式 :Uc=0 .0 15 6C0 .2 7Vt0 .14 H0 .31。通过脉冲示踪物信号法测得停留时间分布密度函数E(t) 。

填充流化床集成水煤气变换与二氧化碳矿化的模拟分析

提出了在填充流化床中以矿物碳酸化(MC)原位封存水煤气变换反应(WGSR)制备H2副产CO_(2)的连续操作新工艺。除了借助WGSR的高温、高压、高湿环境强化MC,吸收剂粉末流化通过WGSR催化剂填充床的连续分离可应对产物层增厚导致的MC吸收速率快速衰减。基于晶粒尺度溶解扩散MC模型和WGSR表观动力学建立了该反应器的一维稳态活塞流模型,以此分析了750 MW整体气化联合循环(IGCC)装置中应用此新工艺的技术经济性。基于模拟获得的CO_(2)、MC吸收剂粉末转化率及给定能耗、碳税等计算CO_(2)减排费用表明:将MC吸收剂的碳酸化产物作为水泥辅助性凝胶材料(SCM)产生附加值是此技术商业化的前提;考虑CO_(2)、MC吸收剂粉末转化率与研磨能耗,宜采用10μm左右的MC吸收剂细粉末。