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一种新的湿法脱硫强制氧化技术

热能动力工程 2004年第3期19卷 230-233页

作者：田凤国吴江章明川马春元上海交通大学机械与动力工程学院上海200240 山东大学能源与动力工程学院山东济南250061

强制氧化是防止湿法脱硫系统结垢和堵塞以及脱硫废渣二次污染问题的关键。文中提出将射流曝气技术应用于石灰石 /石膏湿法脱硫的强制氧化工艺 ,并利用双膜理论针对射流曝气强制氧化工艺的气液相际传质特点进行了理论分析 ,结果表明 ,射... 详细信息

强制氧化是防止湿法脱硫系统结垢和堵塞以及脱硫废渣二次污染问题的关键。文中提出将射流曝气技术应用于石灰石 /石膏湿法脱硫的强制氧化工艺 ,并利用双膜理论针对射流曝气强制氧化工艺的气液相际传质特点进行了理论分析 ,结果表明 ,射流曝气器作为一种气液两相介质化学反应传质混合设备 ,充分利用强烈混合作用 ,提高了能量的综合利用率 ,对某湿法脱硫工程能耗的计算结果表明 :采用射流曝气方式能耗节省达 2 0 %以上 ,脱硫成本降低 ,有利于实现关键脱硫设备的国产化。

关键词：湿法脱硫强制氧化射流曝气

脱硫反应器进口弯头部分多相流数值模拟及结构优化

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热能动力工程 2004年第5期19卷 462-466页

作者：王雷章明川周月桂田凤国上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

针对脱硫反应器进口弯头处液滴粘壁严重的问题,考虑液滴蒸发后,对气相采用标准湍流脉动κ-ε双方程模型,离散相采用随机轨道模型对碱雾发生器内气液固三相流动进行了模拟,得到了优化前后反应器弯头处的温度场、各相速度矢量场及颗粒浓... 详细信息

针对脱硫反应器进口弯头处液滴粘壁严重的问题,考虑液滴蒸发后,对气相采用标准湍流脉动κ-ε双方程模型,离散相采用随机轨道模型对碱雾发生器内气液固三相流动进行了模拟,得到了优化前后反应器弯头处的温度场、各相速度矢量场及颗粒浓度场。模拟结果表明,优化前由于多流体碱雾发生器和进口弯头在较底部接触,造成各相在弯头处转矩过大,各组液滴在较大的惯性力作用下容易偏离流线发生粘壁。

关键词：数值模拟多相流蒸发液滴

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非均匀布风流化床内大颗粒停留时间特性

化工学报 2020年第4期71卷 1520-1527页

作者：田凤国朱田孔德正雷鸣东华大学环境科学与工程学院上海201620

试验考察了非均匀布风配置对大颗粒在倾斜布风板流化床内停留时间分布的影响规律。结果表明,排渣管风速增加,E(t)曲线变平、波动增加,平均停留时间(MRT)呈指数增长;高风速区风速升高,先是分离过程占优,后转变为返混能力占优,MRT先减后增... 详细信息

试验考察了非均匀布风配置对大颗粒在倾斜布风板流化床内停留时间分布的影响规律。结果表明,排渣管风速增加,E(t)曲线变平、波动增加,平均停留时间(MRT)呈指数增长;高风速区风速升高,先是分离过程占优,后转变为返混能力占优,MRT先减后增,存在一个适宜于分离的运行风速窗口;低风速区风速加快,混合能力增强,MRT变长。此外,还探讨了物性参数的影响。示踪物球形度越高、表面越光滑,越有利于分离,MRT变短。而尺寸的影响则与密度相关,对于重质示踪物,尺寸增加,MRT变短;而对于轻质示踪物,尺寸变大,MRT变长。试验所得停留时间分布(RTD)曲线形状、波峰时刻、峰值、波动等信息能够充分反映床内的颗粒流动与混合过程;对于内循环流动机理的探索、多组分流化床的工程应用具有一定的参考意义。

关键词：流化床非均匀布风粒子停留时间分布试验研究

制备工艺对Fe-Ag/Al_(2)O_(3)催化剂的丙烯选择催化还原脱硝性能的影响

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燃料化学学报 2021年第11期49卷 1631-1637页

作者：田凤国杨溪温妮妮苏亚欣东华大学环境学院上海201620

前期研究表明Fe-Ag/Al_(2)O_(3)/CM催化剂具有较好的选择催化还原脱硝与抗水抗硫性能。为此,本文考察了制备工艺对其丙烯选择性催化还原脱硝性能的影响。先后选取了3种活性组分负载方式,即物理研磨法、直接浸渍法和溶胶-凝胶-浸渍法。... 详细信息

前期研究表明Fe-Ag/Al_(2)O_(3)/CM催化剂具有较好的选择催化还原脱硝与抗水抗硫性能。为此,本文考察了制备工艺对其丙烯选择性催化还原脱硝性能的影响。先后选取了3种活性组分负载方式,即物理研磨法、直接浸渍法和溶胶-凝胶-浸渍法。结果发现,三组催化剂都具有很好的抗H_(2)O和SO_(2)的能力,但就最大脱硝效率而言,溶胶-凝胶-浸渍法(100%)优于物理研磨法(62%)和直接浸渍法(58%)。多种表征测试结果表明,影响催化剂性能的主要影响因素为比表面积和铁银之间的相互作用。对于溶胶-凝胶-浸渍法制得的催化剂样品,第一载体堇青石与第二载体Al_(2)O_(3)共同作用,既能保证很高的比表面积,同时有利于Fe和Ag离子之间的相互作用,形成了AgFeO_(2)双金属氧化物活性成分,还原性最强。对于物理研磨法,催化剂呈粉末状,虽然比表面积最大,但Fe和Ag以氧化物形态(Ag_(2)O和Fe_(3)O_(4))和少许的单质Ag形式存在,两种金属相互作用弱、还原性差。对于直接浸渍法,由于缺少第二载体Al_(2)O_(3)的分散作用,Fe和Ag以各自氧化物呈方块晶体在催化剂表面团聚,比表面积最小,催化活性最低。

关键词：选择性催化脱硝丙烷 Fe-Ag/Al_(2)O_(3) 制备工艺溶胶-凝胶-浸渍

多流体碱雾发生器内气液固三相流动的数值模拟

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动力工程 2004年第6期24卷 871-874页

作者：王雷章明川顾明言周月桂田凤国上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

为了研究多流体碱雾发生器内气-液-固三相流动过程,对气相采用标准湍流脉动κ-ε双方程模型,离散相采用随机轨道模型对碱雾发生器内多相流动进行了数值模拟,得出了碱雾发生器内各相的速度矢量场。计算结果表明:在相同的运动初始条件下,... 详细信息

为了研究多流体碱雾发生器内气-液-固三相流动过程,对气相采用标准湍流脉动κ-ε双方程模型,离散相采用随机轨道模型对碱雾发生器内多相流动进行了数值模拟,得出了碱雾发生器内各相的速度矢量场。计算结果表明:在相同的运动初始条件下,不同粒径液滴呈现出不同的空间分布,大液滴由于颗粒驰豫时间大,径向速度衰减慢,比小液滴有更大的扩展角;不同粒径的颗粒均表现出对流体较好的跟随性,由于大颗粒惯性较大,其在中心轴线处比小颗粒浓度高。

关键词：气液固三相流液滴流体湍流速度矢量轨道模型数值模拟粒径颗粒浓度大颗粒

灰粘熔排渣技术在内循环流化床垃圾焚烧中的应用

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动力工程 2006年第3期26卷 355-358页

作者：王斌田凤国章明川范浩杰上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

提出将粘熔排渣技术应用于内循环流化床垃圾焚烧处理。从垃圾灰渣化学组分等角度分析其必要性和可行性。采用树脂颗粒作为床料,微晶蜡颗粒为低熔点物质,在非均匀布风内循环流化床内进行热态团聚模拟试验。试验表明:床内温度分区、团聚... 详细信息

提出将粘熔排渣技术应用于内循环流化床垃圾焚烧处理。从垃圾灰渣化学组分等角度分析其必要性和可行性。采用树脂颗粒作为床料,微晶蜡颗粒为低熔点物质,在非均匀布风内循环流化床内进行热态团聚模拟试验。试验表明:床内温度分区、团聚过程区域化是灰粘熔排渣技术的重要保证,内循环颗粒流动有利于排渣顺利进行,缩短粘性物质在床内的停留时间。

关键词：环境工程学垃圾焚烧灰粘熔排渣非均匀布风内循环流化床

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同轴旋转射流燃烧器空气动力场的可视化研究

热能动力工程 2003年第4期18卷 382-386页

作者：吴江章明川田凤国王雷上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

对同轴旋转射流燃烧器空气动力场进行了可视化实验研究。通过图象处理得到可视区边界,即一、二次风之间的界面。运用分形理论对其分形维数进行了研究,发现在不同的一、二次风旋流强度与不同的一次风率下,分形维数变化呈现一定的分布,据... 详细信息

对同轴旋转射流燃烧器空气动力场进行了可视化实验研究。通过图象处理得到可视区边界,即一、二次风之间的界面。运用分形理论对其分形维数进行了研究,发现在不同的一、二次风旋流强度与不同的一次风率下,分形维数变化呈现一定的分布,据此确定了分层工况。

关键词：低NOx燃烧器空气动力场可视化实验分形维数旋流强度

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煤粉再燃过程中主要气体体积分数的变化规律

燃烧科学与技术 2009年第3期15卷 243-248页

作者：齐永锋章明川肖佳元张健田凤国上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

在一维炉上对煤粉再燃过程中烟气内主要气体体积分数随再燃区初始氧体积分数的变化规律进行了研究.再燃温度为1273 K时,脱硝效率及H2、CO体积分数曲线随再燃区氧体积分数升高均呈不规则"M"型.脱硝效率与H2体积分数出现峰值时的氧体积分... 详细信息

在一维炉上对煤粉再燃过程中烟气内主要气体体积分数随再燃区初始氧体积分数的变化规律进行了研究.再燃温度为1273 K时,脱硝效率及H2、CO体积分数曲线随再燃区氧体积分数升高均呈不规则"M"型.脱硝效率与H2体积分数出现峰值时的氧体积分数一致,CO体积分数峰值处的氧体积分数高一些.脱硝效率及H2、CO体积分数的第一次下降是由气相着火引起的.氧体积分数进一步上升时,煤焦被气相燃烧热引燃,颗粒温度的大幅跃升促使异相脱硝反应增强,脱硝效率及H2、CO、CH4体积分数再次上升.氧体积分数更高时煤焦燃烧开始受扩散控制,火焰自焦表面外移,颗粒升温趋缓,能够到达焦表面的氧气减少,必须有氧参与的异相还原反应减弱,脱硝效率再次下降.再燃温度更高时,脱硝效率及H2、CO体积分数的变化趋势与1273 K时基本类似,但稍平缓.

关键词：煤粉再燃挥发分着火异相脱硝扩散控制

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碳粒燃烧能量分配系数的数值计算

燃烧科学与技术 2006年第1期12卷 35-40页

作者：顾明言章明川于娟范卫东田凤国上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

应用改进的移动火焰锋面(MFF)模型对碳粒燃烧的能量分配系数进行了研究,得到了考虑CO在颗粒边界层内燃烧及CO2发生表面还原反应的能量分配系数表达式．在一实际煤粉火焰条件下,计算了可在单膜(SF)模型中直接应用的可比能量分配系数,并... 详细信息

应用改进的移动火焰锋面(MFF)模型对碳粒燃烧的能量分配系数进行了研究,得到了考虑CO在颗粒边界层内燃烧及CO2发生表面还原反应的能量分配系数表达式．在一实际煤粉火焰条件下,计算了可在单膜(SF)模型中直接应用的可比能量分配系数,并与传统SF模型的取用值进行了比较．计算结果表明,碳粒直径越小,平均能量分配系数越大;随着碳粒温度的升高,能量分配系数下降．在本文的计算条件下,平均能量分配系数约为0．7,平均可比能量分配系数值高于0．5,远大于传统单膜模型(SF-CO)计算的可比能量分配系数0．3．

关键词：煤粉火焰碳粒燃烧能量分配系数移动火焰锋面模型单膜模型