两种石油焦气化制氢工艺的系统模拟研究

为评价湿法进料气化技术合成气冷却方式对制氢工艺性能的影响,建立了两种石油焦气化制氢方案的工艺流程,即：水焦浆+全激冷+高水气质量比变换（方案Ⅰ）和水焦浆+辐射废锅+激冷+低水气质量比变换（方案Ⅱ）,并对这两种石油焦气化制氢工艺进行了系统模拟。结果表明：两种方案副产蒸汽总量相当,但方案Ⅱ所产高品位蒸汽比例较大;方案Ⅱ的系统能量转换效率（74%）与方案Ⅰ的系统能量转换效率（74%）相等,但效率（62%）高于方案Ⅰ的效率（61%）;从能量分析角度综合考虑,方案Ⅱ优于方案Ⅰ,适合石油焦气化制氢。     

加压快速热解液相炭化焦的物理性质及CO2气化活性

以一种液相炭化焦(石油焦)为原料,在快速升温和热解压力为常压至3 MPa下制备了热解焦,主要考察了热解停留时间和热解压力对其失重、BET表面积和CO2气化活性的影响。结果表明：在加压快速热解条件下,随热解停留时间增加,液相炭化焦的失重率增加,BET表面积呈下降趋势,气化活性略微减小;随热解压力增加,液相炭化焦的失重率增加,BET表面积先增加后下降,气化活性略微变化,甚至基本不变;常压条件下液相炭化焦的气化活性明显高于加压条件下的气化活性。     

混合神经网络模型用于煤焦气化过程的模拟

以煤焦气化反应模型为基础,结合BP神经网络参数估计器,建立了用于模拟煤焦气化过程的混合神经网络模型。结果表明该混合神经网络模型能很好地描述煤焦的气化过程,可以得到在实验过程中无法测得的2个参数,即：在煤焦中具有活性的碳与总碳的比值A和具有活性碳的单位质量反应速率Rr。     

生物质能源开发——Ⅲ.甘蔗渣的湿式裂解气化

对文题内容研究表明,Na_2CO_3对生物质的湿式裂解是良好的催化剂。Ni-Mo催化剂有利于甲烷生成,Ni-Mo和Na_2CO_3混合催化剂效果最好。可使气体转化率达55%以上。生物质的湿式裂解气化可得气体、液体和焦三种产品。其中气体产品主要含CO_2、CO、H_2、CH_4和少量的C_mH_n。脱(?)CO_2后可得热值为12500～16700kJ/m~3左右的中热值煤气。对液体产品的组分用荧光光谱法进行了分析,发现有菲、(?)醌等几十种物质。湿式裂解气化的最佳反应时间为150min、反应温度380℃以上。若以液体产品为主,则反应时间为80min较佳,反应温度相对降低。讨论了不同催化剂及Na_2CO_3用量对甘蔗渣湿式裂解气化的影响。     

工业化生物质气化焦油中酚类化合物提纯工艺研究

采用酸碱抽提法对5 MW工业化生物质气化焦油中的酚类化合物进行提纯。通过常压蒸馏装置将气化焦油切割为3个馏分并测定酚含量,选取酚含量最高的馏分I进行酚类化合物酸碱抽提工艺研究,并利用GC/MS对提纯粗酚进行分析。结果表明：3个馏分(110~180 ℃、180~210 ℃和210~235 ℃)的酚质量分数分别为51.86%、20.46%和12.86%。较优的馏分I酸碱抽提碱洗和酸洗工艺条件分别为：碱液质量分数20%、碱洗时间5 min和碱洗温度50 ℃;硫酸质量分数20%、酸洗时间30 min和酸洗温度22 ℃。较优酸碱抽提工艺条件下,馏分I的粗酚收率为50.24%,GC/MS分析表明,粗酚中主要含有42种酚类化合物,质量分数合计为98.49%,低级酚质量分数为73.90%。     

加压下阳泉煤气化与催化气化的比较

本文以水蒸汽为气化剂,在煤焦粒度40—60目;水蒸汽分压1.29MPa下,测定了Na_2CO_3催化剂浓度为12.5(wt)%,以及不加催化剂时阳泉煤的煤气组成、反应活化能,不同温度下,反应时间和碳转化率(x)的关系,以进行文题的比较。结果表明:加压催化气化,可改变气化反应机理;降低反应活化能;对甲烷生成不利;显著地改变了煤气组成并使其组成保持恒定。进而得到加压下气化和催化气化的本征动力学方程分别为: dx/dt=1.18×10~(10)exp(-295/RT) dx/dt=4.05×10~?(1-x)~(2/3) exp(-243/RT)     

变换型煤用于制造低含量CO水煤气气化的研究

在小型单管气化反应炉内进行了本题的研究。用粉煤和变换剂制成的型煤进行了水煤气气化反应试验，考察了变换剂种类添加量，气化反应温度，反应时间，蒸汽流量对煤气组成的产气率的影响。结果表明，Ｃａ基变换剂可使煤气ＣＯ含量ψ降低０．１０左右，Ｃａ－Ｎａ复合变换剂还可显著提高煤气产率。     

污泥与煤共气化过程中含磷化合物对硫元素释放规律的影响

考察了城市污泥与神府煤共气化过程中硫元素的挥发行为。结合X射线衍射（XRD）分析与热力学计算,讨论了含磷化合物对硫挥发行为的影响机理。实验结果表明:污泥中磷酸铝可与硬石膏发生反应,使混合物中硫元素在较低温度下挥发出来。当气化温度为900~1 200 ℃时,污泥对硫元素挥发比例影响最为显著。当气化温度为1 000 ℃时,含磷质量分数为0.5%与1.0%的污泥煤混合物中,硫元素挥发比例较神府煤分别上升了19.2%和35.5%。当气化温度高于1 300 ℃时,样品中大部分硫元素挥发出来,污泥对混合物中硫元素挥发比例影响不显著。     

石油焦燃烧过程中影响多环芳烃生成的因素分析

利用管式炉层燃方式研究了燃烧温度、气氛等不同条件对高硫石油焦燃烧过程中多环芳烃（PAHs）生成及其分布的影响,探讨了石油焦特性对生成PAHs种类的影响。研究结果表明,石油焦在空气中燃烧PAHs的生成总量随着实验温度（600~900℃）的升高先增加后降低,在700℃时达到最大值。石油焦在氮气中热解时,PAHs生成规律也是随温度升高先增加后降低,在800℃时达到最大释放值。不同反应温度和气氛下释放的PAHs均以低环芳烃为主。相同燃烧条件下,随着石油焦挥发分质量分数的增加,PAHs生成量总体呈现增加趋势;石油焦中硫元素质量分数的增加会使PAHs生成量减少;随着石油焦中碳元素质量分数的增加,PAHs生成量呈现先降低再增加的变化趋势。     

加氢热解煤焦的二氧化碳和水蒸气气化特性

采用热重分析仪研究了云南玉溪煤和新疆准东煤的加氢热解煤焦二氧化碳气化反应性,考察了成焦压力、停留时间及气氛对煤焦气化反应性的影响,并利用均相模型计算了各煤焦的非等温气化动力学参数。采用实验室固定床反应器,研究了上述两种煤加氢热解煤焦的水蒸气气化特性,考察了成焦气氛对煤焦气化速率和气体产物组成的影响。热重气化实验表明,准东煤焦的气化反应性明显好于玉溪煤焦,前者的反应活化能远小于后者的反应活化能;无论哪种煤,加氢热解煤焦的气化反应性随加氢过程碳转化率的增大呈下降趋势;在相近的碳转化率下,加氢热解煤焦的气化反应性明显好于氮气气氛热解所得煤焦。在水蒸气气化的情况下,准东煤焦的气化反应性同样好于玉溪煤焦。总体上准东加氢热解煤焦的产氢率相比氮气气氛热解所得煤焦有所增加,不过对于这两种煤焦,随着气化温度提高,H2与CO的物质的量之比均逐渐接近于热力学平衡所得的计算值。     

基于不同气化剂的BGL炉煤气化的模拟和优化

煤气化工艺作为煤制天然气的重要环节,是实现煤炭资源清洁利用的关键。基于化工流程模拟软件Aspen Plus建立BGL （British Gas Lurgi）炉煤气化工艺,以合成气有效成分、制气效率及水蒸气分解率为评价指标,考察常规气化技术中气化剂操作参数对工艺的耦合作用,得出最优气化剂组成及预热温度;同时,为解决煤气化过程中CO₂排放量大及氢碳比较低的问题,分别引入CO₂、CH₄对气化剂进行改进,进一步优化气化剂组成。结果表明：在常规气化技术中,m_O2/m_Coal=0.33、m_H2O/m_Coal=0.14为最优气化剂组成,220℃为最优气化剂预热温度;在改进气化技术中,m_CO2/m_H2O=0.18,m_CH4/m_H2O=0.08为最优气化剂组成。     

稻草快速热解半焦的CO2气化动力学

洗涤冷却室内分隔板与鼓泡区气液的相互作用,使得分隔板在流体的诱导下产生振动。采用防水型加速度计,在不同工况下测定分隔板的振动信号,通过对振动信号的时域分析,讨论了操作条件（表观气速和静态液位等）对振动强度的影响,得出了分隔板振动强度随表观气速和床层液位的变化规律,且在一定气速下振动最强区域与液位高度关联性很强。     

煤焦预处理对其微观结构与气化反应性的影响

应用X射线衍射仪、氦汞置换密度测定仪、表面孔径测定仪、压汞仪、加压热天平等测试技术,对文题进行了探讨。结果表明:低煤化度煤焦(Ⅰ)的气化反应性是受矿物质催化和孔隙结构综合作用影响,高煤化度煤焦(Ⅱ)的气化反应性主要受孔隙结构的影响;脱矿物质后,Ⅰ的气化反应速率(■)下降,Ⅱ的■有所增加;脱矿物质前后的气化反应性大小顺序是;沈北褐煤焦>依兰烟煤焦>阳泉无烟煤焦。经过钙离子交换后,离子交换煤焦与脱矿物质煤焦相比,Ⅰ中催化作用明显,■大大增加,而Ⅱ中催化作用不明显,■有所下降。     

德士古渣油气化系统数学模拟

对德士古渣油气化系统进行了过程分析,建立了单元设备物料和热量衡算的数学模型,提出了计算气化炉微量组分的方法。运用序贯模块法对该系统进行了稳态模拟计算,结果同设计值和工厂值吻合较好。     

反应条件对生物质焦气化反应动力学的影响

用程序升温热重法对几种生物质的焦样进行空气气化研究，考察了升温速率、气化剂流量等因素对ＴＧ／ＤＴＧ谱图的影响。用Ｃｏａｔｓ积分法对曲线进行动力学计算，并对结果进行讨论。结果表明：ＤＴＧ参数（Ｔｍ和Ｒｍ）均随升温速率的增高而增大，表观活化能Ｅ和指前因子Ａ间存在动力学补偿效应。     

粉煤气化工业装置煤粉黏附力表征及其流动性评价

气流床粉煤加压气化工艺中,煤粉颗粒粒径小、比表面积大,受颗粒间黏附力影响,煤粉在锁斗下料单元经常出现结拱架桥现象。本文以SE （Sinopec-ECUST）-东方炉气流床粉煤加压气化工艺为工业应用背景,以典型粒径特征的煤粉样品为研究对象,采用连续介质模型与颗粒间作用力分析相结合的方法,建模求解煤粉颗粒间的黏附力。通过对比不同样品的流动参数、颗粒间作用力及其与重力的相互关系,揭示了平均粒径及细颗粒含量对煤粉流动性和下料过程的影响,并在实验室可视化下料平台和工业装置下料单元对上述结果进行了验证。研究结果表明,随着平均粒径降低、细颗粒含量增加,煤粉流动性减弱,下料逐渐从结拱架桥过渡至无拱自由流。本文为改善入炉煤粉流动性、提高煤粉供料系统运行稳定性提供了有效的参考。     

经尿道激光气化术治疗浅表性膀胱癌的临床研究

目的：研究经尿道激光气化术治疗浅表性膀胱癌的临床疗效,为膀胱癌的治疗提供数据参考。方法：选取我院2011-2013年收治的104例浅表性膀胱癌患者作为研究对象,根据治疗方法的不同将患者随机分为两组。其中观察组52例采用经尿道激光气化术进行治疗,对照组52例采用常规的经尿道肿瘤切除术,对比两组的疗效,通过评分量表对患者的相关情况进行对比。结果：观察组术中出血量、手术时间等指标均显著低于对照组,观察两组患者术后应激反应以及各量表评分情况,观察组均显著优于对照组,差异有统计学意义,P〈0.05。结论：经尿道激光气化术治疗浅表性膀胱癌能够取得很好的疗效,术中出血量以及术后引流量均明显小于采用常规切除术,能大大缩短患者的住院时间,减轻经济负担,并且采用这种方法对患者造成的创伤小,患者恢复时间短,预后情况好,值得推广应用。