收藏本站

焦油热解过程铁基载氧体释氧性能数值计算及实验研究

【摘要】:化学链技术是一种新型、高效的利用技术,利用载氧体作为中间介质,将单一反应转化为两级或者两级以上的二级反应,可以有效的降低熵变,提高能源利用率。课题组基于化学链技术提出了化学链煤焦油裂解制备炭黑的新技术,经过前期研究发现,铁基载氧体在煤焦油裂解制备炭黑过程中,具有良好的反应性能,且能够在一定程度上促进煤焦油裂解与碳链的形成,实现高效制取炭黑的目的;对比传统炭黑工艺,该法具有低能耗、低污染、高利用率的特点。但其反应规律及炭黑形成机理方面尚不明确。本文针对化学链煤焦油裂解制取炭黑工艺,进行进一步的探索与优化,主要研究内容及结果如下:首先,利用TG/FTIR/GCMS技术,针对煤焦油与为研究对象的化学链裂解实验,分析煤焦油裂解过程的阶段性,研究载氧体在化学链裂解过程中所起的催化作用,探讨不同温度下煤焦油裂解产物及规律,并基于Arrhenius公式研究各反应阶段下的活化能,阐释煤焦油裂解阶段的阶段性与载氧体对其的催化作用。其次,利用Material Studio软件针对对焦油化学链热解制备炭黑过程中可能发生的副反应与炭黑聚集体演变过程进行模拟。针对模拟结果,基于Gibbs自由能最小化原理,分析了该过程中主反应与其他竞争反应(二次反应)之间相互影响的特性。计算了各竞争反应前后吉布斯自由能变化和反应平衡常数,从理论上,说明了利用铁基载氧体,煤焦油不完全燃烧制取炭黑过程的可行性,且具有低NOX排放的特性,对于各竞争反应的竞争性与进行程度进行了模拟对比,结合分子模拟和热重实验研究聚集体演变过程,进而分析得到煤焦油化学链制取炭黑的形成机理,对进一步研究焦油热解反应具有指导意义。此外,采用TG-MS联用的方法,开展了煤焦油化学链热解制备炭黑反应产物间竞争反应的实验研究。主要针对固固反应与气固反应,确定了各反应发生的起始温度与反应速率最大时对应温度,通过质谱离子流浓度与气体浓度的对应关系,量化分析气体与载氧体的反应性。并通过质谱曲线面积积分计算炭黑消耗量,对气固反应与固固反应产物进行了SEM-EDS表征,从实验方面研究了竞争反应机理,对流化床中煤焦油化学链热解实验有着指导意义。最后,利用浸渍法制备Fe/Al复合载氧体,并进行了反应性能、循环性能方面的热重研究,多次循环的氧化还原性能优异,且循环后载氧体再生率可达96%。在设计建立的流化床装置内进行了冷态流化试验与热态煤焦油裂解实验,利用压力传感器与数据采集模块,获得了布风板布风均匀性、床料流化特性以及床体整体压降特性,为煤焦油裂解实验提供支撑。基于冷态实验,采用复合载氧体进行煤焦油裂解实验,通过烟气分析仪、气相色谱测试烟气成分,计算炭黑产率、能量利用率、旋风分离器效率。本文通过数值模拟与实验相结合,研究煤焦油化学链裂解过程的反应竞争机理;并利用热重分析与流化床实验,对不同态载氧体的载氧性能进行研究,并据此优化实验工况,进一步提高炭黑产率,对化学链法煤焦油制取炭黑过程污染物排放量的降低提供指导。

下载App查看全文

(如何获取全文? 欢迎:、、)

支持CAJ、PDF文件格式


【相似文献】
中国期刊全文数据库 前19条
1 沈来宏;;化学链技术进展[J];国际学术动态;2017年04期
2 张帅;肖睿;李延兵;金保昇;;燃煤化学链燃烧技术的研究进展[J];热能动力工程;2017年04期
3 李媛;谢红艳;张俊涛;;化学链燃烧技术中载氧体的研究进展[J];广东化工;2017年14期
4 张秀丽;郑晓明;;一种天然气化学链燃烧新工艺[J];广东化工;2017年15期
5 李媛;尹雪峰;张志磊;;负钛铜基载氧体在煤化学链燃烧中多环芳烃的生成[J];浙江大学学报(工学版);2016年02期
6 杨杰;马丽萍;唐剑骁;朱斌;连艳;刘红盼;马贵鹏;;化学链燃烧国内外研究发展现状[J];现代化工;2016年01期
7 王坤;张利;徐元孚;王梓越;王建;;国内化学链燃烧技术研究进展[J];能源与节能;2016年06期
8 刘永卓;郭庆杰;田红景;;煤化学链转化技术研究进展[J];化工进展;2014年06期
9 M'BOUNANA Noé-Landry-Privace;王帅;杨运超;CAMARA Namory;陆慧林;;耦合反应器中化学链燃烧的模拟[J];工程热物理学报;2014年07期
10 李广龙;;化学链燃烧技术中载氧体的研究概述[J];山东化工;2013年02期
11 魏国强;何方;黄振;赵坤;李新爱;李海滨;;化学链燃烧技术的研究进展[J];化工进展;2012年04期
12 王保文;赵海波;郑瑛;柳朝晖;郑楚光;;煤化学链燃烧技术的研究进展[J];动力工程学报;2011年07期
13 王国贤;王树众;罗明;;固体燃料化学链燃烧技术的研究进展[J];化工进展;2010年08期
14 郑文广;肖睿;宋启磊;;基于新型循环载氧体的天然气化学链燃烧热力学研究[J];锅炉技术;2010年04期
15 冯飞;公冶令沛;魏龙;张蕾;;化学链燃烧在二氧化碳减排中的应用及其研究进展[J];化工时刊;2009年04期
16 王洪敏;;化学链燃烧中载氧体的研究进展[J];广州化工;2009年09期
17 秦翠娟;沈来宏;肖军;高正平;;化学链燃烧技术的研究进展[J];锅炉技术;2008年05期
18 段慧维;张建民;陈磊;屈星星;林洁;;化学链燃烧技术的研究现状[J];山西能源与节能;2007年01期
19 卢玲玲;王树众;姜峰;胡昕;;化学链燃烧技术的研究现状及进展[J];现代化工;2007年08期
中国重要会议论文全文数据库 前9条
1 李振山;韩海锦;蔡宁生;;化学链燃烧研究现状及进展[A];中国动力工程学会第三届青年学术年会论文集[C];2005年
2 姜旭;王翠苹;徐承浩;狄海生;;CaSO_4为载氧体的煤化学链燃烧流动反应数值模拟[A];高等学校工程热物理第十九届全国学术会议论文集[C];2013年
3 曾亮;孙敬泽;巩金龙;;双金属氧化物在化学链制氢过程中的应用[A];第二届能源转化化学与技术研讨会会议指南2015[C];2015年
4 郭庆杰;刘永卓;田红景;王许云;;化学链过程载氧体颗粒研究进展[A];中国颗粒学会第七届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集[C];2010年
5 田红景;郭庆杰;;基于CaSO_4的复合型载氧体在化学链燃烧系统中的应用[A];中国颗粒学会第六届学术年会暨海峡两岸颗粒技术研讨会论文集(上)[C];2008年
6 黄振;何方;赵坤;李海滨;;赤铁矿用于生物质化学链气化氧载体的反应性能[A];全国农村清洁能源与低碳技术学术研讨会论文集[C];2011年
7 卢腾飞;胡松;向军;石金明;许凯;;煤常压化学链气化制氢的热力学研究[A];“两区”同建与科学发展——武汉市第四届学术年会论文集[C];2010年
8 何方;黄振;李海滨;;生物质化学链气化制合成气[A];第六届全国环境化学大会暨环境科学仪器与分析仪器展览会摘要集[C];2011年
9 吴天威;于庆波;姚鑫;任慧来;彭家燕;王坤;;化学链空分制氧中金属氧化物载氧体研究现状[A];第八届全国能源与热工学术年会论文集[C];2015年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张浩;太阳能驱动化学链循环的固体燃料蓄能转化机理及实验研究[D];中国科学院大学(中国科学院工程热物理研究所);2018年
2 徐雷;基于铜/锰氧化物的化学链燃烧载氧体制备与特性研究[D];清华大学;2016年
3 王晓佳;高通量循环流化床燃煤化学链燃烧试验及数值模拟研究[D];东南大学;2016年
4 张筱松;耦合化学间冷的化学链燃烧与甲醇重整氢电联产系统研究[D];中国科学院研究生院(工程热物理研究所);2009年
5 田红景;钙基载氧体在化学链燃烧技术中的应用研究[D];青岛科技大学;2010年
6 鲍金花;以煤为燃料的化学链燃烧铁基载氧体特性研究[D];清华大学;2014年
7 田强;基于固定床反应器的天然气化学链燃烧技术及应用研究[D];北京科技大学;2018年
8 张帅;燃煤化学链燃烧中煤与铁基载氧体结构与反应性的关系及其相互作用研究[D];东南大学;2015年
9 丁宁;钙基载氧体化学链燃烧的实验研究与机理分析[D];华中科技大学;2013年
10 胡志锋;微波预处理驱动下化学链气化小球藻制取合成气的机理研究[D];华南理工大学;2016年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李勇鹏;焦油热解过程铁基载氧体释氧性能数值计算及实验研究[D];青岛大学;2018年
2 张横锦;碱金属对生物质化学链气化过程影响的研究[D];华南理工大学;2018年
3 付柯;铈基载氧体化学链甲烷重整反应研究[D];西北大学;2018年
4 张志越;基于铁基载氧体化学链燃烧过程中汞迁移变化规律[D];南京师范大学;2018年
5 王博;工业废弃活性炭化学链气化的反应特性研究[D];青岛科技大学;2018年
6 王东营;餐厨类固体废弃物化学链气化反应特性研究[D];青岛科技大学;2018年
7 谢娜;基于双化学链燃烧耦合蒸汽重整的天然气氢电联产工艺研究[D];西南石油大学;2017年
8 邢艳彬;CaSO_4/CaO载氧体的CO化学链燃烧反应研究[D];昆明理工大学;2017年
9 白雪峰;改性CaSO_4/膨润土载氧体煤直接化学链燃烧中PAHs的生成研究[D];内蒙古大学;2017年
10 万奇顺;煤灰对载氧体的煤焦化学链气化反应特性及形貌结构影响研究[D];青岛科技大学;2017年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62982499
  • 010-62783978


{bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck体育下载}| {bckbet}| {bcksports}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bck官网}| {bck体育下载}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育app}| {bck体育}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育}| {bcksports}| {bck官网}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育}| {bckbet}| {bcksports}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bck体育}| {bckbet}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bcksports}| {bck官网}| {bck}| {bck体育官网}| {bcksports}| {bck体育下载}| {bck体育app}| {bckbet}|
{uc8}| {uc8体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐城}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8老虎机}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8老虎机}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {uc8彩票}| {uc8}| {uc体育}| {UC体育}| {UC8娱乐城}| {uc8}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {uc8}| {uc体育}| {uc8体育}| {UC体育}| {uc8官网}| {uc8老虎机}| {UC8娱乐}| {UC8娱乐城}|