淮南煤气化特性实验及模拟研究
采用自制石英弹簧热天平(ZL00247922.2)对高灰熔点(FT＞1500℃)的淮南煤气化特性进行了实验研究，结果表明：CO2气化速率远小于挥发份析出和燃烧速率，在整个粉煤气化过程中，总反应时间主要取决于气化速率。CO2气化速率随着反应的进程而降低，不同煤种之间气化反应差异很大。与甘肃华亭煤相比，淮南煤气化活性很低。完全气化需要较长的时间，而燃烧过程在极短时间完成；采用部分气化（气化率40～50％)-燃烧的工艺路线既可以减小气化炉体积，又可实现碳的完全转化。
采用Aspen Plus软件对淮南煤气化进行了稳态流程模拟研究，结果表明：O2流量的增大导致气化温度快速升高；合成气中CO、H2，以及有效合成气(CO+H2)的体积分率随O2流量的增加呈先增大后减小的趋势；CO2和H2O的变化趋势则相反。氧煤比在0.03～0.17kg/kg区域内，有效气体积分率均大于60％;且在氧煤比为0.1kg/kg时，有效合成气体积分率达到最大值64.2％。氧煤比在0.06～0.14kg/kg区域内，汽氧比的增大会导致气化温度随之减小，并直接影响合成气组分。合成气中，CO、H2、CH4，以及有效合成气(CO+H2)的体积分率随汽氧比的增大而降低；H2O和CO2体积分率则随之增大。
通过对干粉煤气化工业炉冷态CFD模拟分析，结果表明：煤粉颗粒和气体自顶部喷嘴高速喷入后，迅速沿径向和轴向扩散，高速区、中速区和低速区分界明显。在炉膛上部炉壁区域形成回流层，颗粒呈环流运动。在炉膛1／2以下区域两相均处于速度很小的状态。颗粒从底部缩口处至出口处呈加速状态。
淮南煤;气化特性;数值模拟;工艺路线
安徽理工大学
硕士
化学工艺
董众兵
2010
中文
TQ531.6
87
2011-11-30（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）