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活性炭选择性催化还原NO_x

东南大学学报（自然科学版） 2011年第1期41卷 145-149页

作者：汪小蕾朴桂林谢浩赵晓媛东南大学能源与环境学院南京210096 南京师范大学动力工程学院南京210096

采用活性炭作催化剂,NH3为还原剂,进行活性炭脱硝机理的实验研究.分别考察了烟气组分、温度、活性炭的比表面积及不同材质对NOx去除率的影响.结果表明:活性炭作为单纯的吸附剂,其NO吸附容量较小,O2的加入使吸附容量增大,NH3与O2同时存... 详细信息

采用活性炭作催化剂,NH3为还原剂,进行活性炭脱硝机理的实验研究.分别考察了烟气组分、温度、活性炭的比表面积及不同材质对NOx去除率的影响.结果表明:活性炭作为单纯的吸附剂,其NO吸附容量较小,O2的加入使吸附容量增大,NH3与O2同时存在则可达到最佳去除效果,H2O的存在不利于活性炭的催化作用;温度在200℃时,活性炭催化活性达到低谷;煤质活性炭催化效果优于木质;在一定范围内,比表面积的增大有利于催化活性的提高.利用SEM对所用不同样品进行扫描,进一步分析活性炭表面结构对吸附催化效果的影响.

关键词：活性炭 SCR NOx SEM

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掺混生物质炭对煤气化反应特性的影响

动力工程学报 2015年第8期35卷 681-686页

作者：夏光璧朴桂林张居兵谢浩李帅南京师范大学能源与机械工程学院江苏省能源系统过程转化与减排技术工程实验室

采用非等温热重分析法研究了掺混生物质炭对煤气化反应特性的影响.结果表明:无论是松木炭还是稻草炭的加入,XQ煤气化时DTG峰值对应温度和气化结束温度均随着生物质炭掺混比例的增大逐渐向低温区移动;生物质炭对SH煤气化效率的影响不大,... 详细信息

采用非等温热重分析法研究了掺混生物质炭对煤气化反应特性的影响.结果表明:无论是松木炭还是稻草炭的加入,XQ煤气化时DTG峰值对应温度和气化结束温度均随着生物质炭掺混比例的增大逐渐向低温区移动;生物质炭对SH煤气化效率的影响不大,可以部分代替优质煤种,减少能源投入和CO2排放量;稻草炭相对松木炭更有利于XQ煤气化反应的进行,稻草炭使XQ煤具有更低的表观活化能和更高的频率因子,并使XQ煤孔隙分布更加明显.

关键词：生物质炭煤气化协同作用反应动力学混合灰

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喷动流化床传热特性的CFD-DEM模拟

动力工程学报 2017年第11期37卷 903-911页

作者：卜昌盛王昕晔张居兵朴桂林南京师范大学能源与机械工程学院江苏省能源系统过程转化与减排技术工程实验室南京210042

基于颗粒-颗粒、颗粒-流体间的传热机制建立了颗粒尺度下的传热模型,并将其与计算流体力学-离散颗粒模型(CFD-DEM)耦合,建立了CFD-DEM传热模型,在传热计算中采用真实的颗粒接触刚度修正了颗粒-颗粒间的传热。采用典型喷动流化床内的颗... 详细信息

基于颗粒-颗粒、颗粒-流体间的传热机制建立了颗粒尺度下的传热模型,并将其与计算流体力学-离散颗粒模型(CFD-DEM)耦合,建立了CFD-DEM传热模型,在传热计算中采用真实的颗粒接触刚度修正了颗粒-颗粒间的传热。采用典型喷动流化床内的颗粒传热实验数据验证了CFDDEM传热模型的准确性,并利用该模型分析了喷动流化床内的传热特性。结果表明:喷动流化床内颗粒的传热系数受其运动状态的影响,颗粒在环隙区域外循环的传热系数比内循环传热系数大;喷动流化床内平均传热系数呈对称分布,流化区域内的平均传热系数大于非流化区域,床体底部两侧及气体入口处的平均传热系数最大,床层中央区域的平均传热系数较小.

关键词：喷动流化床传热特性传热模型 CFD-DEM

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流化床电极直接碳燃料电池实验研究

动力工程学报 2014年第11期34卷 897-902页

作者：张居兵朴桂林谢浩杨宏旻南京师范大学能源与机械工程学院江苏省能源系统过程转化与减排技术工程实验室南京210042

将流化床电极应用到直接碳燃料电池(DCFC)中,得到一种新型的流化床电极直接碳燃料电池(FBEDCFC).为研究该燃料电池的输出特性,搭建了环形FBEDCFC实验装置,分析了反应温度、阴极气体流速、阳极气体流速、镍催化剂添加量和炭颗粒粒径对燃... 详细信息

将流化床电极应用到直接碳燃料电池(DCFC)中,得到一种新型的流化床电极直接碳燃料电池(FBEDCFC).为研究该燃料电池的输出特性,搭建了环形FBEDCFC实验装置,分析了反应温度、阴极气体流速、阳极气体流速、镍催化剂添加量和炭颗粒粒径对燃料电池放电曲线的影响.结果表明:反应温度为923K、阳极气体流速为18.59mm/s、阴极气体流速为19.57mm/s、镍催化剂添加量为45g、炭颗粒粒径为2.5~3.5mm时,可得到FBEDCFC的开路电压和最大输出功率密度,分别为0.896V和28.70mW/cm2.

关键词：燃料电池流化床电极开路电压输出功率密度

活性焦烟气脱硫脱硝的静态实验和工艺参数选择

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东南大学学报（自然科学版） 2009年第3期39卷 635-640页

作者：陶贺金保升朴桂林陆剑敏钟文琪张辉东南大学能源与环境学院南京210096

在自制活性焦烟气脱硫脱硝静态实验系统上,考察了温度、空速、二氧化硫浓度、氧气浓度、水蒸气浓度、NO浓度、氨氮体积比等工艺参数对活性焦脱硫脱硝性能的影响,探索了使活性焦脱硫脱硝效率达到较优的工艺参数.结果表明:温度在120～180... 详细信息

在自制活性焦烟气脱硫脱硝静态实验系统上,考察了温度、空速、二氧化硫浓度、氧气浓度、水蒸气浓度、NO浓度、氨氮体积比等工艺参数对活性焦脱硫脱硝性能的影响,探索了使活性焦脱硫脱硝效率达到较优的工艺参数.结果表明:温度在120～180℃范围内时,温度越低越有利于活性焦的脱硫性能,而温度为130℃时,脱硝效果较好;空速在小于1 000/h时,随着空速的增大,活性焦的吸附性能显著增加,继续增大空速,活性焦相对质量的增加明显降低;烟气中SO2浓度小于2L/m3时,活性焦对SO2的吸附量有明显增大的趋势,但SO2浓度继续增大时,超过了活性焦的饱和吸附量,吸附性能下降;氧气、水蒸气体积分数含量均为6%时,大大促进了活性焦对SO2的吸附性能,含量过高或过低都不能达到最佳效果,而氧气浓度、NO浓度对脱硝性能影响不大.通过实验得到的较优脱硫工艺参数值为反应温度120℃、空速1 000/h、SO2体积比2L/m3、O2体积分数6%、H2O体积分数6%时,脱硫效率高达98%;脱硝工艺参数值为温度130℃、空速1 000/h、O2体积分数6%、NO体积分数500mL/m3、φNH3/φNO=1时,脱硝效率为70%.

关键词：活性焦脱硫脱硝工艺参数热重分析

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木质生物质定温热解炭化特性研究

动力工程学报 2015年第6期35卷 495-500页

作者：李帅张居兵朴桂林谢浩夏光璧姜小祥南京师范大学能源与机械工程学院江苏省能源系统过程转化与减排技术工程实验室南京210042

在自制大型热重实验平台上,进行了不同温度下松木颗粒的定温炭化热重实验,探讨木质生物质在不同温度下的炭化反应规律,并得到反应动力学参数.对炭化产物进行燃料特性分析,研究炭化温度对炭化产物特性的影响.结果表明:当炭化温度高于250... 详细信息

在自制大型热重实验平台上,进行了不同温度下松木颗粒的定温炭化热重实验,探讨木质生物质在不同温度下的炭化反应规律,并得到反应动力学参数.对炭化产物进行燃料特性分析,研究炭化温度对炭化产物特性的影响.结果表明:当炭化温度高于250℃时,所得松木炭燃料特性接近烟煤,进一步提高炭化温度后,其燃料特性逐渐接近无烟煤;当炭化温度超过650℃后,炭化过程中会发生一部分气化反应;生物质定温炭化过程中,随着反应程度的深入,反应动力学参数发生变化,表现为反应级数逐渐增大,表观活化能和相应的频率因子逐渐减小.

关键词：木质生物质定温炭化反应动力学燃料特性

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生物质气化燃料电池联产系统的模型研究

电源技术 2012年第12期36卷 1824-1826页

作者：谢浩张忠孝朴桂林上海理工大学能源与动力工程学院上海200093 南京师范大学能源与机械工程学院江苏南京210042

提出了一种生物质气化结合燃料电池发电装置的热电联产系统,并采用化学元素平衡法对该系统进行数学建模,分析了该系统的整体性能、各环节的状态参数以及能流分配。计算结果显示:采用生物质气化燃料电池联产系统,能量利用效率明显高于传... 详细信息

提出了一种生物质气化结合燃料电池发电装置的热电联产系统,并采用化学元素平衡法对该系统进行数学建模,分析了该系统的整体性能、各环节的状态参数以及能流分配。计算结果显示:采用生物质气化燃料电池联产系统,能量利用效率明显高于传统的生物质气化发电系统。进一步对该系统参数进行放大预测,为燃料电池在我国的分散化、小型化以及模块化应用模式提供了有益的参考。

关键词：生物质气化燃料电池重整系统模型

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铁基载氧体辅助无烟煤焦富氧燃烧动力学分析

化工学报 2022年第1期73卷 384-392页

作者：赵旭卜昌盛王昕晔张鑫程晓磊王乃继朴桂林南京师范大学能源与机械工程学院江苏南京210023 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室北京100013

流化床铁基载氧体辅助富氧燃烧下传统石英砂床料被铁基载氧体替代,铁基载氧体扩展了传统床料的“热载体”的功能,另承担了“氧载体”的角色,为调节炉内氧分布与煤燃烧过程匹配提供了新思路。本文在热重实验平台探究了10%O_(2)/90%CO_(2... 详细信息

流化床铁基载氧体辅助富氧燃烧下传统石英砂床料被铁基载氧体替代,铁基载氧体扩展了传统床料的“热载体”的功能,另承担了“氧载体”的角色,为调节炉内氧分布与煤燃烧过程匹配提供了新思路。本文在热重实验平台探究了10%O_(2)/90%CO_(2)气氛下分析纯Fe_(2)O_(3)、赤铁矿及钢渣三种铁基载氧体辅助无烟煤焦燃烧特性及动力学。结果表明,相较于纯无烟煤焦燃烧,铁基载氧体辅助燃烧下无烟煤焦的燃烧特性得到显著改善,其中燃烧速率提高29%以上,燃尽温度降低65℃以上,综合燃烧指数提升2倍以上,活化能与指前因子同步增加且表现出“补偿效应”。三种铁基载氧体中分析纯Fe_(2)O_(3)对无烟煤焦燃烧特性的改善略优于赤铁矿和钢渣,钢渣可作为流化床铁基载氧体辅助富氧燃烧的床料替代石英砂。

关键词：煤燃烧铁基载氧体反应动力学二氧化碳捕集热重分析

煤焦-CO_2/H_2O气化反应过程中灰的熔融特性

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中国电机工程学报 2010年第14期30卷 36-43页

作者：乌晓江张忠孝周托陈玉爽朴桂林小林信介森滋勝板谷義紀上海交通大学机械与动力学院上海市闵行区200240 上海理工大学动力工程学院上海市杨浦区200093 名古屋大学化学工学科

利用TGA-51H型高温热天平、扫描电镜-X射线能谱研究了我国典型高、低灰熔点煤种煤焦-CO2／H2O气化反应过程中灰的熔融变化行为和熔融机制。研究结果表明：高温下煤中的灰主要在煤焦-CO2／H2O气化反应过程中的中、后期（碳转化率大于50... 详细信息

利用TGA-51H型高温热天平、扫描电镜-X射线能谱研究了我国典型高、低灰熔点煤种煤焦-CO2／H2O气化反应过程中灰的熔融变化行为和熔融机制。研究结果表明：高温下煤中的灰主要在煤焦-CO2／H2O气化反应过程中的中、后期（碳转化率大于50％）开始发生熔融，且初始熔融部分的主要成分为Fe系硅铝酸盐矿物（如铁橄榄石、铁铝榴石等），随着煤灰的进一步熔融，熔融部分中Ca元素含量逐渐增加，大量钙系矿物的出现，导致了煤灰熔融进程的加速；对于同一煤种，煤焦-CO2气化反应过程中灰的熔融温度要比其在煤焦—H2O气化反应过程中的熔融温度约低50-100℃；高温下煤焦颗粒上熔融或半熔融状态的灰渣易粘附在煤焦颗粒上，从而堵塞了煤焦颗粒上的孔隙，减少了气化剂与煤焦表面的有效接触，导致高温下随温度的升高，高灰熔点煤的气化反应速率仍继续上升，而低灰熔点煤的气化反应速率则变化缓慢。

关键词：整体煤气化联合循环煤气化灰熔融特性:煤焦水蒸气 CO2