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第十二届中国钢铁年会

作者：张小蕊邹冲赵俊学马成李宝吴浩西安建筑科技大学冶金工程学院

结合高炉炼铁中气基还原的优势及低阶煤低温富氧干馏技术的优势,通过调节干馏条件来控制煤气成分以便得到富氢煤气供高炉还原铁矿石而用。本研究进行了不同含量的H、CH和CO气氛下煤低温干馏实验,考察了煤气成分、焦油收率和组成的变化... 详细信息

结合高炉炼铁中气基还原的优势及低阶煤低温富氧干馏技术的优势,通过调节干馏条件来控制煤气成分以便得到富氢煤气供高炉还原铁矿石而用。本研究进行了不同含量的H、CH和CO气氛下煤低温干馏实验,考察了煤气成分、焦油收率和组成的变化。结果表明:H配比的提高,有助于煤气中CH、CO及CH的提升;CH配比的增加,有效地提高了煤气中H、CH及CH的含量;CO气氛有助于煤干馏煤气中H、CH及CH的生成。同时,H、CH和CO气氛可提高煤气产率与焦油收率,且可使焦油中轻质焦油的份额增加。

关键词：煤低温干馏富氧干馏富氢煤气铁矿石还原

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煤富氧低温干馏实验研究

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煤炭转化 2011年第2期34卷 1-3,12页

作者：华建社王强尚文智赵西成赵俊学西安建筑科技大学冶金工程学院西安教授710055 陕西神木三江煤化工公司陕西神木高级工程师719300

通过对陕北榆林地区煤低温干馏应用现状的实地考察,发现干馏过程产生的煤气热值偏低,影响焦油产出和煤气高效利用.为优化生产工艺,提出富氧干馏实验方案.通过理论计算及实验数据分析,结果表明,富氧干馏完全可行,富氧干馏能够降低煤气中... 详细信息

通过对陕北榆林地区煤低温干馏应用现状的实地考察,发现干馏过程产生的煤气热值偏低,影响焦油产出和煤气高效利用.为优化生产工艺,提出富氧干馏实验方案.通过理论计算及实验数据分析,结果表明,富氧干馏完全可行,富氧干馏能够降低煤气中氮含量,提高有效可燃成分含量,使煤气热值大幅度提高,解决了由于低热值煤气无法有效利用而放空所造成的环境污染和资源浪费问题.

关键词：富氧干馏富氧比煤气热值

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低温干馏过程中场分布的模拟研究

低温干馏过程中场分布的模拟研究

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作者：惠相荣西安建筑科技大学

学位级别：硕士

陕北地区是我国重要的低变质煤产地,结合该煤种的特性,低温干馏是目前实现该煤清洁生产的有效技术。然而,煤低温干馏技术主要源于实践经验,缺乏理论支撑,而且针对干馏的关键参数如温度与压力,仅能对进口、出口以及炉内部分点进行测量,... 详细信息

陕北地区是我国重要的低变质煤产地,结合该煤种的特性,低温干馏是目前实现该煤清洁生产的有效技术。然而,煤低温干馏技术主要源于实践经验,缺乏理论支撑,而且针对干馏的关键参数如温度与压力,仅能对进口、出口以及炉内部分点进行测量,整个干馏炉的温度场、压力场和气体分布在生产中无法测量,且回炉气的成分及其燃烧对炉子的影响不明确。对炉内场分布等关键参数进行模拟研究,可为实际生产提供理论支撑。本文通过建立低温干馏炉的几何模型,采用计算流体力学(CFD)数值模拟的方法,选用Standard k-ε方程、涡耗散(Eddy-Dissipation)模型、P-1辐射模型对低温干馏炉内常规干馏、富氧干馏和不同气氛的影响进行模拟,计算了不同富氧比、氢气、一氧化碳和甲烷含量的煤气热值;并且采用欧拉—拉格朗日法对炉内气—固两相运动过程进行模拟,研究了炉内煤气流速、焦油雾粒径和粉尘粒径的影响,得到以下主要结论。在常规干馏中,模拟得出干馏炉内速度场、温度场和压力场的分布,炉内煤层的最高温度为1200 K,煤层中干馏的温度区750 K～1050 K占78.52%。随炉内气体上升,其压力逐渐降低,在6.5 m处,压力下降速度较快,炉顶出口处近似于0 Pa。数值模拟结果与现场布置关键测试点的温度和压力值符合。富氧干馏时,炉内温度分布与常规干馏相同,随着富氧比的增加,煤低温干馏所需的温度区750 K～1050 K所占百分比增加,当富氧比为35%时,可达92.21%。随着富氧比的增加,可燃气体反应速率和煤气热值均增大,而煤气中氮气含量降低,当富氧比为35%时,与常规干馏相比,煤气热值增加34.7%,达到5.36 MJ/Nm,煤气中氮气含量降低8.42%,为57.81%。通过计算不同氢气、一氧化碳和甲烷含量的煤气热值,当H为40%、CO为15%和CH为10%时,与常规干馏相比,其煤气热值分别提高0.89、0.54和0.23MJ/Nm,而氮气体积分数分别降低3.36%、3.56%和2.56%。气—固两相流模拟研究中,当煤气速度为0.70 m/s,密度900 kg/m的焦油雾粒径为0.10 mm,密度1500 kg/m的粉尘粒径为0.20 mm时,低温干馏产生的焦油能够很快被煤气带出,而煤粉、兰炭末等粉尘仍留在炉内。

关键词：低温干馏数值模拟富氧干馏温度分布气—固两相流

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低温干馏方炉内回炉气体燃烧的数值模拟

低温干馏方炉内回炉气体燃烧的数值模拟

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作者：胡小燕西安建筑科技大学

学位级别：硕士

陕北地区低变质煤炭资源丰富，具有低灰、低硫、低磷、高挥发分、高发热量和高活性“三低三高”的特点，是低温干馏的理想原料。目前，内热式低温干馏方炉是低温干馏工艺的关键设备，然而现有低温干馏技术的发展主要源于实践，缺乏完善... 详细信息

陕北地区低变质煤炭资源丰富，具有低灰、低硫、低磷、高挥发分、高发热量和高活性“三低三高”的特点，是低温干馏的理想原料。目前，内热式低温干馏方炉是低温干馏工艺的关键设备，然而现有低温干馏技术的发展主要源于实践，缺乏完善的理论，低温干馏过程中的关键参数温度及压力分布测量困难，回炉气体的燃烧对整个工艺的影响不明确，直接导致低温煤焦油的回收率低，且煤气利用价值低。本文采用计算流体动力学(CFD)数值模拟的方法，建立了低温干馏方炉的物理模型，选用标准k-ε模型、有限速率/涡耗散模型、P-1辐射模型、多孔介质模型、欧拉两相流模型对低温干馏炉内回炉气体的燃烧、温度和压力分布及煤焦油粒子运动过程等进行了数值模拟，得到了以下主要结论。燃气比和回炉气体总流量对低温干馏炉内的温度及压力分布影响的模拟研究表明：对于年产7.5万吨兰炭的低温干馏方炉，燃气比为0.6时，回炉煤气与氧气完全燃烧。最优燃气比与回炉气体总量分别为1.8和11000m/h，得出此条件下干馏炉内的温度和压力分布场，且与现场实测值相符。富氧干馏工艺炉内温度和压力的数值模拟研究表明，富氧干馏可提高煤气热值，回炉气燃烧速率明显提高;炉内的温度和压力分布与非富氧干馏时基本一致。建立了煤焦油及粉尘运动过程的两相模型，其数值模拟研究结果表明，煤气流速为0.698m/s时，煤焦油雾粒径低于0.2mm，粉尘粒径低于0.18mm时，易被煤气带出。

关键词：低温干馏燃气比气体总流量数值模拟富氧干馏

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