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高灰煤小型流化床混合气催化气化研究

燃料化学学报 2005年第5期33卷 544-549页

作者：陈欣张济宇林驹福州大学化学工程技术研究所福建福州350002

在内径28 mm流化床中,对阳泉高灰煤在碱性催化剂(固碱和黏胶废碱液)作用下进行了混合气(空气/水蒸气)催化气化研究,两种碱性催化剂的适宜添加量均为6%.不加催化剂,气化温度830 ℃～900 ℃与900 ℃～920 ℃下,气化反应的表观反应级数n分... 详细信息

在内径28 mm流化床中,对阳泉高灰煤在碱性催化剂(固碱和黏胶废碱液)作用下进行了混合气(空气/水蒸气)催化气化研究,两种碱性催化剂的适宜添加量均为6%.不加催化剂,气化温度830 ℃～900 ℃与900 ℃～920 ℃下,气化反应的表观反应级数n分别约为2/3与1/3;有催化剂(3%固碱)时,表观反应级数有两个明显的温度段,在830 ℃～860 ℃,催化气化的表观反应级数n=1;在860 ℃～920 ℃,催化气化的表观反应级数为n=1/3.

关键词：混合气催化气化电站高灰煤黏胶废碱液流化床气化表观动力学

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电站煤流化床混合气催化气化工艺条件的研究

现代化工 2005年第Z1期25卷 249-253页

作者：陈欣张济宇林驹福州大学化学工程技术研究所福建福州350002

在一小型流化床中,对阳泉电站无烟粉煤Ⅰ、Ⅱ在工业固碱与黏胶废碱液2种催化剂作用下进行混合气催化气化,指出适宜的催化气化温度均为900℃,2种催化剂对无烟粉煤Ⅰ、Ⅱ的适宜添加质量分数分别为8%与6%。无烟煤Ⅱ比无烟煤Ⅰ有更好的反应... 详细信息

在一小型流化床中,对阳泉电站无烟粉煤Ⅰ、Ⅱ在工业固碱与黏胶废碱液2种催化剂作用下进行混合气催化气化,指出适宜的催化气化温度均为900℃,2种催化剂对无烟粉煤Ⅰ、Ⅱ的适宜添加质量分数分别为8%与6%。无烟煤Ⅱ比无烟煤Ⅰ有更好的反应活性,工业黏胶纤维废碱液比工业固碱的催化效果更好,使产气率与煤转气热值明显增高,并降低了催化剂成本,防止了环境排放污染。

关键词：混合气催化气化流化床工业碱催化剂黏胶废碱液无烟煤

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高变质福建无烟煤连续流化床混合气催化气化

燃料化学学报 2007年第1期35卷 16-22页

作者：王晓伟张济宇旷戈林驹福州大学化学工程技术研究所福建福州350002

连续流化床(内径123 mm、高1.2 m)中,采用工业纯碱(碳酸钠)为催化剂进行了高变质程度无烟煤-福建永安煤(低挥发分Vad=5.47%、高灰Aad=29.45%)混合气(空气/水蒸气)催化气化的研究,考察了催化剂质量分数、气化温度、水汽比等操作参数的影... 详细信息

连续流化床(内径123 mm、高1.2 m)中,采用工业纯碱(碳酸钠)为催化剂进行了高变质程度无烟煤-福建永安煤(低挥发分Vad=5.47%、高灰Aad=29.45%)混合气(空气/水蒸气)催化气化的研究,考察了催化剂质量分数、气化温度、水汽比等操作参数的影响。实验结果表明,工业纯碱作为催化剂添加5%可使碳转化率增加3倍,实现了煤的高效转化;气化温度有明显催化气化促进作用,超过900℃时,流化床内易结渣。从同时满足高产气率及高煤气热值两个指标出发,在适宜操作条件(碳酸钠质量分数5%、850℃~880℃、适宜水汽比)下,产气率提高2倍,从无催化剂时的2.13m3/kg^2.15m3/kg提高到4.2m3/kg^5.1m3/kg;煤气热值提高5倍,从1.0M J/m3左右提高到5.0M J/m3;表明工业纯碱进行高变质福建无烟煤流化床混合气催化气化具有重要的工业应用价值和现实的开发意义。

关键词：高变质无烟煤工业纯碱混合气催化气化连续流化床

工业碱对粉煤流化床混合气催化气化工艺条件的研究

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福州大学学报（自然科学版） 2005年第5期33卷 685-690页

作者：陈欣张济宇林驹福州大学化学工程技术研究所福建福州350002

在内径Φ28 mm流化床中,无烟粉煤在2种工业碱催化剂作用下进行混合气(空气/水蒸气)的催化气化,得出适宜反应时间为40 min,催化气化温度为900℃,2种工业碱催化剂的适宜添加饱和度均为8%.研究显示,无论煤气产率还是煤转气热值,粘胶废碱液... 详细信息

在内径Φ28 mm流化床中,无烟粉煤在2种工业碱催化剂作用下进行混合气(空气/水蒸气)的催化气化,得出适宜反应时间为40 min,催化气化温度为900℃,2种工业碱催化剂的适宜添加饱和度均为8%.研究显示,无论煤气产率还是煤转气热值,粘胶废碱液均明显高于工业固碱.在适宜催化气化温度(900℃)条件下,产气率从无催化剂时的2.57 m3/kg增加到8%固碱时的3.62 m3/kg和粘胶废碱液时的3.97 m3/kg;煤转气热值粘胶废碱液比无催化剂时增加了2.78倍,比固碱时增加了0.66倍.

关键词：混合气催化气化流化床工业碱催化剂粘胶废碱液粉煤

福建省无烟粉煤流化床混合气催化气化影响因素分析

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福州大学学报（自然科学版） 2001年第5期29卷 111-114,112页

作者：林驹张济宇曾才朱跃姿福州大学化学化工学院福建福州350002

在实验室小型流化床反应器中研究了影响福建省永定无烟煤混合气 (水蒸汽 /空气 )催化气化的主要因素 .实验结果表明 ,催化剂添加量和气化温度对碳转化率和煤气组成的影响最为显著 .适宜的混合气催化气化条件为复合催化剂浓度 10 %和气... 详细信息

在实验室小型流化床反应器中研究了影响福建省永定无烟煤混合气 (水蒸汽 /空气 )催化气化的主要因素 .实验结果表明 ,催化剂添加量和气化温度对碳转化率和煤气组成的影响最为显著 .适宜的混合气催化气化条件为复合催化剂浓度 10 %和气化温度 85 0℃ .

关键词：无烟煤复合催化剂流化床混合气催化气化气化温度碳转化率煤气组成

混合气气氛下纸浆黑液和钙混合催化剂的催化气化特性(英文)

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燃料化学学报 2008年第4期36卷 406-414页

作者： JAFFRI Gul-e-rana 张济宇福州大学化学工程技术研究所福建福州350002

采用热重法在单一和混合催化剂（即3%钙和5%钠-黑液单一催化剂及一种3%钙和5%钠-黑液混合催化剂）,温度750℃-950℃及常压条件下对三种高变质无烟煤（福建龙岩、丰海和尤溪煤）研究了混合气气化过程中对碳转化率、气化反应速率及有害污... 详细信息

采用热重法在单一和混合催化剂（即3%钙和5%钠-黑液单一催化剂及一种3%钙和5%钠-黑液混合催化剂）,温度750℃-950℃及常压条件下对三种高变质无烟煤（福建龙岩、丰海和尤溪煤）研究了混合气气化过程中对碳转化率、气化反应速率及有害污染含硫气体相对量的催化效应。纸浆黑液和钙混合催化剂具有两者的的协同作用,在混合气气化过程中,3%钙和5%钠-黑液混合催化剂可极大地增加碳转化率和气化反应速率系由于该混合催化剂碱性表面化合物[—COM]、[—CO2M]及可交换的钙酚盐和羧酸钙[（—COO）2Ca]的存在加速了反应C＋2CO2=2CO和C＋H2O→CO＋H2的结果,且这一催化作用比水蒸气气化过程更强烈。通过添加碳酸钙于纸浆黑液催化剂的气化方法,除去促进催化剂功效和增加碳转化率以外,也可达到有效的脱硫作用,但是这一较好的操作温度需低于900℃。

关键词：混合催化剂钙黑液热重分析法混合气催化气化含硫气体

电站煤的流化床催化气化特性及工业可行性分析

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电站煤的流化床催化气化特性及工业可行性分析

作者：陈欣福州大学

学位级别：硕士

煤炭是世界储量最多分布最广的化石能源,占世界化石能源剩余可采储量的64.1%,而石油与天然气分别仅占18.1%、17.8%。由于煤炭资源量和储采比大大超过石油和天然气的资源量及储采比,在未来50 年内,煤炭将仍然是世界主要能源之一,是世界... 详细信息

煤炭是世界储量最多分布最广的化石能源,占世界化石能源剩余可采储量的64.1%,而石油与天然气分别仅占18.1%、17.8%。由于煤炭资源量和储采比大大超过石油和天然气的资源量及储采比,在未来50 年内,煤炭将仍然是世界主要能源之一,是世界经济发展的重要动力支柱;另一方面,世界电力的450%由燃煤电站提供,在未来20 年内煤炭将保持它在发电方面的核心地位,能源结构不会发生大的变化。我国的煤炭主要用于发电和许多不同工业部门,利用方式以直接燃烧为主,燃烧利用率低,发热量不高,同时产生的大量烟尘及有毒气体(SO、NO 等)对生态环境造成了严重的环境污染,已经影响到我国国民经济的可持续发展及居民的身体健康。若通过煤气化方式将煤转变成可燃气体,其热利用效率可最终达到550%,不仅增加了煤的使用价值,扩大了煤的利用方式,同时可燃气更具使用和运输方便、减轻环境污染等突出优点。一般说来,电站煤质的品位低、灰含量高(低的固定碳含量),直接气化效果很差。若对电站煤能通过采用工业碱高效催化气化方式以获得良好的气化结果,必将为电站煤的高效转化和利用增加新的途径。为此,从廉价的工业碱催化剂入手,采用工业上先进的流化床气化技术,集中地考察了工业碱(工业固碱与粘胶废碱液)在83020℃条件下对电站煤(山西阳泉无烟煤I、高灰煤II 及山东煤Ⅲ三种煤种)混合气催化气化反应的影响,研究了在一小型固定床及流化床(内径均为Φ28mm)中的催化气化特性与气化表观动力学,这些基础数据对拓展电站煤的应用途径及工程放大设计均具有重要的参考价值。最后,在“电站煤-粘胶废碱液催化气化”新工艺实验室研究成果的基础上,对“500kg/h 电站煤-粘胶废碱液流化床混合催化气化”项目进行了初步工艺概算与工业可行性研究,以证明本“电站煤流化床催化气化”新工艺过程在技术上是先进可行的,在经济上是合理有利的,为进一步中试与工业放大提供一份可供投资选择的技术报告。

关键词：混合气催化气化电站煤粘胶废碱液流化床气化表观动力学

福建无烟煤扩大流化床催化气化工艺设计及实验研究

同方学位论文库评论

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同方学位论文库

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福建无烟煤扩大流化床催化气化工艺设计及实验研究

作者：王晓炜福州大学

学位级别：硕士

煤炭气化是煤清洁生产技术的重要途径,煤的催化气化是高变质福建无烟煤煤(V3m/kg的良好结果,但是小型间歇流化床无论在规模上还是在操作方式都很难满足催化气化工业化放大的需求。为此,本研究从流化床的规模与操作方式入手,设计了一套Φ... 详细信息

煤炭气化是煤清洁生产技术的重要途径,煤的催化气化是高变质福建无烟煤煤(V气化的适宜选择。尽管前期研究者在小型模试间歇流化床中进行了该高变质福建无烟煤催化气化的基本试验,并获得煤气产率>3m/kg的良好结果,但是小型间歇流化床无论在规模上还是在操作方式都很难满足催化气化工业化放大的需求。为此,本研究从流化床的规模与操作方式入手,设计了一套Φ123mm扩大连续流化床系统,采用纯碱与纸浆黑液作为催化剂分别在Φ28mm模试间歇流化床与Φ123mm扩大连续流化床中进行了高变质福建无烟煤混合气(水蒸气/空气)催化气化的研究,考察了不同进料方式及操作状态、不同催化剂浓度(纯碱0%～8%,纸浆黑液0%～11.2%)、不同气化温度(820℃～900℃)及水/气比(1.659,2.087,2.680)等工艺条件对福建无烟煤催化气化的影响,并进行了对比,结果表明: (1)福建永安无烟煤催化气化的适宜操作条件为:催化剂含量5%NaCO-3或7%(以黑液中的钠、钾折算Na2O重量%)、气化温度在850℃～880℃、水/气比大于2。无论是间歇模试流化床还是扩大连续流化床,在上述适宜条件下进行催化气化时均可使煤中碳转化率比无催化剂时增加了增加约1.4倍以上,煤气产率提高超过1.5倍,煤气热值间歇模试流化床中提高近1.5倍,但在扩大连续流化床中却提高近3倍,显示出扩大连续流化床具有更好气固接触及进一步可供工业化放大的前景。 (2)碱金属催化剂对福建无烟煤良好的催化气化作用,作为廉价易得的碱性催化剂,南平造纸厂纸浆黑液显示出比工业纯碱更好的催化效果,在适宜操作温度条件下,虽然其碳转化率略低于折合为相近浓度NaCO时工业纯碱的催化气化结果,但产气率与煤转气热值却明显增高,而且扩大了催化剂来源,防止了纸浆黑液的环境排放污染,这一与煤催化气化的科学组合,具有重要的应用价值和现实的开发意义。 (3)流化床规模及操作方式的改变,不影响工业纯碱与纸浆黑液催化剂的催化作用,添加催化剂在碳转化率、煤气产率及煤气热值上均有较大的提高,表现出扩大流化床对模试流化床良好的延续性;催化剂含量的增加对扩大流化床的影响相对较大。特别在使用纸浆黑液为催化剂时,纸浆黑液中有机固形物的参与气化,可使煤气热值比用工业纯碱催化剂时明显提高,更有利于进一步工程放大,结合环境治理、工业废物的循环利用,表现出比工业纯碱更为广阔的应用前景。

关键词：福建无烟煤混合气催化气化工业纯碱纸浆黑液扩大流化床