中央高校基本科研业务费专项资金(CDJZR12140031)
- 作品数：12 被引量：43H指数：4
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- 相关领域：动力工程及工程热物理理学化学工程石油与天然气工程更多>>
- 低浓度甲烷均相燃烧动力学反应机理简化与分析被引量：3
- 2015年
- 本文利用组分浓度敏感性分析法结合生成速率分析法,对甲烷动力学反应机理进行了简化,构建出一套含有18种组分、34步基元反应的简化机理。利用该简化机理与完整机理分别在瞬态及稳态零维均质模型中对低浓度甲烷反应过程进行了计算,并将计算结果进行了对比分析,结果表明在大尺度贫燃料区范围内简化机理与完整机理的计算结果吻合度较高,简化机理具有较高的精度。同时利用该简化机理在柱塞流模型中对低浓度甲烷均相反应程进行了预测,并与定温反应器中的实验结果进行了对比研究,实验结果证实简化机理对低浓度甲烷反应过程预测效果较好,该简化机理适用于计算低浓度甲烷均相反应过程。
- 赵雪林张力杨仲卿解振华
- 关键词：低浓度甲烷均相反应
- 石灰石颗粒碰撞磨损特性实验研究被引量：1
- 2013年
- 石灰石颗粒的碰撞磨损对其循环捕集CO2的吸收性能及流化状态有着重要影响。选取了重庆渝北区的天然石灰石颗粒作为样品，研究了碰撞速度、碰撞角度和碰撞次数对其磨损特性的影响规律，建立了粒径衰减率随参数变化的数学表达式。研究表明，随着碰撞速度增大，衰减率降低，其变化规律符合线性关系；碰撞角度变化时，衰减率呈现30°和45°两个分界点的3段不同变化趋势：O～30°衰减率呈线性变化；30-45°衰减率基本保持不变；45～65°衰减率呈二次函数变化。随碰撞次数的增加，细粉累积质量分数和衰减率都增大，且呈线性增长关系。细粉质量和衰减率的增量相近，表明多次碰撞产生近似的磨损效果。
- 钱超然张力杨仲卿
- 关键词：衰减率
- 超低浓度甲烷流态化催化燃烧特性与模型验证
- 2015年
- 采用实验研究和理论分析相结合的方法研究了体积分数为0.15~3%超低浓度甲烷在0.5%Pd/Al_2O_3（质量分数）催化颗粒鼓泡流态化状态下的催化燃烧特性,根据其在密相区和稀相区的流动及反应特点,建立了低浓度甲烷催化燃烧反应模型,并在不同温度、进气甲烷浓度、床层高度等工况下进行了模型预测及与实验数据的对比分析。研究结果表明：考虑了稀相区中催化颗粒飞溅,模型计算数据与实验数据吻合较好,误差在5%以内;反应器出口无量纲甲烷浓度随着床层温度的升高、进气甲烷浓度的降低以及床层高度的升高而降低;通过与活塞流,全混流反应模型的对比分析,进一步验证了所建立的数学模型能够较好地反映超低浓度甲烷在鼓泡流态化状态下的催化燃烧特性。
- 杨仲卿杨鹏王恒远张力冉景煜郭名女
- 关键词：催化燃烧
- 超低浓度甲烷在Cu/γ-Al_2O_3催化颗粒流化床中的燃烧特性被引量：12
- 2012年
- 采用流化床燃烧技术,使用自制Cu/γ-Al2O3颗粒作为催化剂床料,实验研究了超低浓度甲烷在流化床中催化燃烧时床层温度(450～700℃)、流化风速比ω(1.5～4)、进气甲烷体积分数(0.3%～2%)等对甲烷燃烧效率的影响。结果表明,床层温度是影响甲烷催化燃烧反应的关键因素,甲烷的转化率随着床层温度的升高而增加;床层温度达到650℃时,甲烷含量低于1%的超低浓度甲烷其转化率超过95%,继续提高床层温度至700℃且控制流化风速比ω≤2可以实现甲烷的完全转化;甲烷转化率随着流化风速和进气甲烷浓度的增加而降低,当ω>3.5时,温度对甲烷转化的影响减弱,未燃烧的甲烷含量增大。动力学实验发现,床层温度较低时,催化反应受动力学控制,测得催化反应的活化能Ea为1.26×105J/mol,反应级数m为0.73,当温度t>450℃时,扩散作用影响显著,反应级数增大。
- 张力张俊广杨仲卿唐强
- 关键词：流化床催化燃烧
- 水蒸气作用下低浓度甲烷Cu/γ-Al_2O_3催化燃烧特性被引量：3
- 2014年
- 实验研究了水蒸气对低浓度甲烷在Cu/γ-Al_2O_3催化剂上燃烧特性的影响规律,考察了低浓度甲烷转化率随水蒸气浓度的变化规律、催化剂的耐水稳定性及再生特性,通过催化剂的微观结构观测探讨了水蒸气对低浓度甲烷催化燃烧的抑制机理。结果表明,随着水蒸气浓度的增加,催化剂的催化活性逐渐降低,空气吹扫可使催化剂活性部分恢复;水蒸气存在的情况下,催化剂表面存在烧结,但烧结的程度受到温度和蒸汽浓度两方面的作用。水蒸气抑制作用的原因是水分子吸附在催化剂表面,占据活性位,并生成表面羟基,阻碍甲烷与催化剂的接触。
- 杨仲卿耿豪杰张力郑世伟刘姝
- 关键词：水蒸气低浓度甲烷催化燃烧
- 低甲烷浓度煤层气部分预混式旋流燃烧器燃烧特性的实验研究被引量：4
- 2014年
- 针对低甲烷浓度煤层气的特点,设计了150kW部分预混式旋流燃烧器,实验研究了燃烧器结构对低甲烷浓度煤层气燃烧的影响,考察了低甲烷浓度煤层气在燃烧器内的速度分布特性、旋流强度及甲烷浓度变化对温度分布的影响规律。结果表明：加装钝体结构的旋流燃烧器在燃用甲烷体积分数为20%的煤层气时,火焰长度降低,射流刚性增强,燃烧高效稳定;Z轴的逆轴向速度梯度范围随着直旋配风比的增加逐渐增大,射流刚性提高,中心回流区域变大;R轴的逆轴向速度梯度范围随着距离燃烧器喷口距离的增加逐渐缩小,回流区域变小,卷吸高温烟气的能力下降,不利于高效稳定燃烧;燃烧器喷口中心处的旋流强度随热负荷的增加而逐渐增大;当热负荷增加到50%以后,旋流强度随过量空气系数的增大而小幅度波动;当煤层气中甲烷体积分数为20%~30%时,随着甲烷浓度的增加,燃烧器出口的火焰形状呈现出变短变窄的趋势,燃烧稳定性提高,出口温度不超过1 000K,可以有效避免喷口被烧坏。
- 杨仲卿杨鹏张力杨鑫郭名女
- 关键词：钝体燃烧器燃烧特性
- 含硫低浓度甲烷在Cu/γ-Al_2O_3颗粒上催化燃烧特性
- 2014年
- 实验研究了反应气流中SO_2对低浓度甲烷在Cu/γ-Al_2O_3颗粒上催化燃烧特性的影响规律,考察了硫在催化剂上的累积作用,探讨了催化剂硫中毒的原因。研究表明:SO_2存在时,燃烧反应时Cu/γ-Al_2O_3催化剂发生硫中毒,且中毒效应随着SO_2浓度的增加而加深;经预硫化处理的催化剂的活性有所下降,且低温段硫中毒效应更为明显,较高的反应温度能够使生成的硫酸盐发生分解,减少对催化剂活性的影响;造成Cu/γ-Al_2O_3催化剂硫中毒的原因是催化剂内有硫酸盐的生成,减少了活性位点及比表面积,阻碍了活性位点对甲烷分子的吸附,从而降低了催化剂活性。
- 杨仲卿张力郑世伟
- 关键词：低浓度甲烷催化燃烧硫中毒
- 超低浓度甲烷在惰性颗粒中燃烧特性的实验研究被引量：1
- 2013年
- 通过实验的方法研究了固定床内,惰性颗粒对超低浓度甲烷燃烧特性的影响特性,同时考察了进气速度、进气浓度和床层温度对甲烷转化率的影响规律。实验表明,在反应温度较低时,几乎没有CO2生成,CH4氧化生成了中间产物CO;随着反应温度的升高,CO逐渐被氧化为CO2;惰性颗粒的加入提高了CH4的着火温度,并在高温段抑制了甲烷的转换效率;惰性颗粒的存在降低了CO最大峰值所对应的温度;随着进气速度的降低,床层温度的升高,甲烷转化率增大;而改变甲烷浓度对甲烷转化率基本没有影响。
- 张力郑世伟杨仲卿
- 关键词：燃烧
- 硫中毒对Cu/γ-Al_2O_3催化含硫低浓度甲烷燃烧特性的影响被引量：9
- 2014年
- 采用浸渍法制备了质量分数11.32%Cu/γ-Al2O3催化剂,采用固定床反应器,考察了SO2浓度（0-0.02%）对低浓度甲烷（体积分数,3%）催化燃烧特性的影响,通过反应前后催化剂的微观结构及化学成分检测,结合理论分析,探讨了催化反应的硫中毒原因。研究表明,SO2的通入导致了Cu/γ-Al2O3催化剂活性及稳定性的降低,在同一反应温度下,甲烷转化率随着SO2浓度的增加而下降。SEM、EDS、FT-IR、XRD表征结果表明,SO2会导致Cu/γ-Al2O3催化剂表面出现结块现象,催化剂表面有硫元素的累积,且以硫酸盐的形式存在,其主要成分为硫酸铜（CuSO4）。在富氧条件下,SO2分子及氧离子在Cu^2＋上吸附所形成的硫酸铜,附着在催化剂表面,形成一层坚硬的外壳,是产生硫中毒现象的根本原因。
- 张力刘建军杨仲卿郑世伟
- 关键词：CUΓ-AL2O3催化剂低浓度甲烷催化燃烧SO2硫中毒
- 硫浓度波动对低浓度甲烷Cu/γ-Al_2O_3催化燃烧的影响
- 2015年
- 在580℃下分别考察了SO_2浓度波动幅度.波动频率对低浓度甲烷Cu/γ-Al_2O_3催化燃烧特性的影响,并探究了硫在Cu/γ-Al_2O_3催化剂上的累积情况。结果表明,气流中SO_2的引入会使催化剂的活性下降而影响甲烷催化燃烧特性,且具有波动浓度的SO_2比稳定浓度的SO_2对甲烷催化燃烧的影响更大,随浓度波动幅度的增大和波动频率的升高该影响更为明显;Cu/γ-Al_2O_3催化剂内硫的含量会发生累积,随着时间的增长,低浓度甲烷催化燃烧反应的活化能逐渐上升,催化剂活性逐渐下降,到达一定程度后,两者不再大幅变化,硫中毒现象不会再随时间延长而明显加深。
- 丁春玲杨仲卿张力刘建军冉景煜蒲舸
- 关键词：低浓度甲烷催化燃烧活化能
