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两种煤气化工艺下Ni基载氧体链式燃烧联合循环性能模拟被引量：3: 2007年; 化学链燃烧能在能量释放的同时有效分离CO2。该文用ASPEN PLUS软件对Ni/NiO/NiAl2O4作载氧体的整体煤气化链式燃烧联合循环系统进行了模拟,研究了管式气化方式和德士古(Texaco)气化方式对联合循环系统性能的影响,并对2种气化系统进行了比较。模拟结果表明,空气反应器温度1200℃,补燃后透平进口温度1350℃,管式气化系统效率为44.36%,德士古气化系统效率为41.81%;空气反应器温度从1000℃升高到1200℃,管式气化系统CO2减排量从174g/(kW·h)减少到75g/(kW·h),德士古气化系统CO2减排量从260g/(kW·h)减少到133g/(kW·h);补燃后透平进口温度从1300℃升高到1500℃,管式气化系统效率从43.96%提高到45.53%,德士古气化系统效率从41.14%提高到42.9%;在一定的透平进口温度下,存在最佳压气机压缩比。; 向文国牟建茂狄藤藤; 关键词：气化 CO2分离

固定床上Fe_2O_3载氧燃烧特性实验研究被引量：10: 2010年; Fe2O3作为载氧体可以在载氧燃烧过程中实现CO2的分离。在固定床试验台(内径40mm,高1600mm)上,通过改变载氧体在反应器中所处的还原氧化氛围模拟载氧燃烧过程,研究载氧体Fe2O3的载氧燃烧特性。实验载氧体量385g,CO+CO2+N2为还原气体,O2+N2为氧化气体。在900℃下针对CO2对反应的影响进行研究,对载氧体粒径和反应温度的影响进行探讨。为了分析载氧体的反应活性与稳定性,在900℃下对载氧体颗粒进行多次还原氧化循环实验。结果表明,在纯CO的氛围下,Boudouard反应会导致还原过程发生析碳,CO还原气中加入CO2可以抑制析碳的产生。还原反应中载氧体颗粒的比表面积和孔隙率越大,CO的转化率越高。在Fe2O3-Fe3O4阶段,高温不利于CO的转化,但有助于CO在Fe3O4-Fe0.947O/Fe阶段中的转换。通过5～6次的循环实验发现,载氧体在经过第1次反应后会出现一定程度的失活,此后性质保持稳定。; 陈时熠向文国薛志鹏石伟伟孙小燕; 关键词：载氧体铁氧化物 CO2

氧量对天然焦蒸汽气化特性的影响研究: 2010年; 在小型流化床(50mm、高1600mm)实验装置上对沛城煤矿天然焦-蒸汽气化反应进行实验研究,考察蒸汽中掺入氧气,共同作为气化介质对气化反应产气量、碳转化率、煤气热值和煤气组分等因素的影响,同时与ASPENPLUS软件对其气化过程的模拟结果进行了对比。实验中,天然焦试样量0.2kg/h,蒸汽量1.05kg/h,气化温度900℃,实验结果表明:气化介质中氧量明显影响天然焦蒸汽气化特性。随着氧含量的增加,初始阶段(0～0.2L/min)煤气产量提高了1.76倍,碳转化率提高了1.94倍,两者均显著增加;随着氧量的进一步增加(0.2～1.0L/min),其增加幅度趋缓,产气量增加1.16倍,碳转化率增加1.34倍。煤气中有效气体(H2+CO+CH4)的体积分数和煤气热值均持续减少,有效气体份额从76.9%下降到54.3%,煤气热值从9.01MJ/m3减少到6.34MJ/m3,而CO2体积分数增加明显,从23.1%增加到37.3%。Aspen模拟结果与实验结果基本一致,具有实际指导意义。; 向文国赵长遂庞克亮; 关键词：天然焦流化床氧量

天然焦富氢气化初步试验研究: 2008年; 我国天然焦储量丰富,但其应用研究尚不够深入。氢能作为一种清洁理想的二次能源,具有广阔的应用前景。在常压固定床上进行天然焦富氢气化试验研究,考察反应温度、Ca/C摩尔比以及水蒸气流量对气化特性的影响。试验结果表明,反应温度及水蒸气流量一定,Ca/C摩尔比为1.0时,气化效果最好。反应温度750℃,Ca/C摩尔比1.0,天然焦加入总量1.5 g,水蒸气流量4.8 L/min时,产气中H2、CO2、CO及CH4产量体积分数分别为64.2%、28.3%5、.5%和1.9%,碳转化率达36.7%。并与同一产地的烟煤富氢气化进行了对比实验。; 王莎牟建茂向文国; 关键词：天然焦气化制氢

基于Fe_3O_4的化学链制氢动力学特性被引量：9: 2011年; 针对Fe3O4化学链制氢和CO2分离过程,研究了Fe3O4在CO气氛下还原以及铁在水蒸气下氧化的动力学特性.用Coats-Redfen单升温速率积分法、Ozawa组合升温速率法和lnln恒温分析法对反应机理进行了探讨,并计算了动力学参数.热重数据计算结果表明:在CO和N2体积分数分别为5%和95%时,还原反应属于一级反应,750～900,℃时反应活化能为112,kJ/mol;在CO、CO2和N2体积分数分别为42.9%、14.3%和42.8%时,还原反应可用Jander扩散模型描述,750,～950,℃时反应活化能为49.828,kJ/mol;经Ozawa法验证,加入CO2后的还原反应活化能明显降低.铁与水蒸气的氧化反应接近二维核生长模型,反应活化能较低,为29.633,kJ/mol,且随着温度升高,反应速率常数增大.; 孙小燕向文国田文栋徐祥徐燕骥肖云汉; 关键词：化学链燃烧制氢动力学特性活化能

温度对天然焦蒸汽气化特性的影响被引量：1: 2009年; 在小型流化床实验装置(50mm、高1.6m)上,考察了温度对沛城煤矿天然焦蒸汽气化产气量、碳转化率、煤气热值和煤气组分的影响,并与ASPENPLUS模拟结果进行了对比.实验结果表明:反应温度是影响气化反应的主要因素,温度升高,煤气组分中H2和CO2含量下降,CO含量增加;当气化反应温度从850℃提高到1000℃,碳转化率从10.25%提高到47.76%,产气量增加了4.3倍;H2和CO2的含量由63.0%和25.0%减少到59.8%和20.2%,CO含量由9.6%增加到18.5%;煤气热值从8.87MJ/m3增加到了9.33MJ/m3.应用ASPENPLUS软件模拟天然焦-蒸汽气化反应过程,同时考虑碳转化率,其模拟结果与实验数据接近,误差在可接受范围内,因此ASPENPLUS模拟对系统设计与优化具有参考意义.; 向文国赵长遂庞克亮; 关键词：天然焦流化床煤气

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国家重点基础研究发展计划(2007CB210101)