导读:本文包含了双流化床气化论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:MP-PIC,双流化床,生物质气化,数值模拟
双流化床气化论文文献综述
孔大力,罗坤,林俊杰,王帅,胡陈枢[1]（2019）在《双流化床生物质气化的叁维全循环数值模拟》一文中研究指出基于多相质点网格方法 (multi-phase particle-in-cell,MP-PIC)对工业尺度的双流化床生物质气化过程进行了叁维全循环数值模拟。其中,在拉格朗日框架下求解颗粒团运动,采用大涡模拟法(large-eddy simulation, LES)求解气相湍流,同时考虑复杂的气固耦合以及生物质的热解、气化、均相/异相反应。首先,通过独立性检验确定了计算所需的最佳网格数与计算颗粒数,且模拟结果和实验结果对比良好。其次,揭示了流化床内生物质气化过程中的气固流动特性及气体组分分布规律,研究了床内温度、生物质粒径、曳力模型等因素对产物气体组分分布的影响。结果表明:温度升高,出口处的CO摩尔分数增加,而其余组分都减小;较小生物质粒径的气化效果要优于较大的生物质颗粒粒径;曳力模型对各产物气体组分的摩尔分数几乎无影响。(本文来源于《化工学报》期刊2019年08期）
王佳乐[2]（2019）在《双流化床解耦燃烧工艺中白酒糟部分气化特性研究》一文中研究指出我国酿酒行业发达,酿酒残余白酒糟是该行业产量最大的副产品,因为含氮量高且富含水分,成为了污染环境的重要因素之一。中国科学院过程工程研究所基于此,开发了生物质循环流化床解耦燃烧技术,该技术将白酒糟燃烧解耦为部分气化和燃烧两个过程,结合了循环流化床和解耦燃烧的优点优点,可大量高效清洁处理白酒糟,降低NOx排放。但在部分气化过程中温度、物料固有含水和模拟含水、空气当量比对于白酒糟部分气化的产物影响研究较少。故本文针对上述部分气化过程及所得产物特性展开了全面研究。利用射流预氧化气化炉装置对白酒糟部分气化进行全面的实验,并使用气相色谱、GC-MS、FTIR红外分析仪、模拟蒸馏、热重等仪器对产物产率及特性进行了分析,得到了以下结论:热解气氛为氮气时,温度升高(600℃～900℃),焦油半焦的产率下降,气体产率上升。高温900℃下气体产率可提升至600℃下气体产率的3倍左右。同时气体中可燃气体浓度增加。另外温度升高后,半焦活性增加。同时也会加强加油裂解,使焦油让轻质化转变。当酒糟含水热解时焦油和半焦的产率下降,但低温(600℃)时会促进焦油产生,而气体产率大幅度上升。同时物料固有含水使得所得半焦的活性显着提高,且与含水量呈正相关。模拟含水对降低半焦和焦油的产率效果更为明显,尤其是在高温(900℃)下,但模拟含水提升半焦活性的作用不明显。另外模拟含水气氛使得气化气中可燃气组分增加,且效果强于固有含水。水蒸气对于焦油有重整作用,使得焦油中轻质组分比例增加,其中物料固有含水的重整效果强于模拟含水。在物料含水的基础上通入氧气可以进一步降低半焦和焦油的产率,同时提高半焦活性,但氧气浓度过大又会使得半焦活性降低。氧气可加强酚类等分子裂解,会导致焦油向重质化转变。当气氛为CO_2时,升温将会提高半焦气化速率。在空气气氛中反应时温度越高燃烧越快。含水半焦在惰性气氛下的流化床干燥时随着温度的升高水分扩散速率有所增加,且在温度较高时升温带来的提升效果更为明显。(本文来源于《华北电力大学(北京)》期刊2019-03-01）
杨鲁斌,刘建国,吕博,姜秀民[3]（2015）在《生物质双流化床气化系统数学模型的建立与优化》一文中研究指出利用质量、化学及能量平衡建立普遍适用于双流化床气化系统的数学模型,通过预设余焦量及NewtonRaphson迭代法对模型进行求解,并将模拟结果与其他研究者的实验数据进行对比。通过引入平衡常数修正系数改进模型,改进模型的不同模拟结果与相应的实验结果非常符合,验证了改进模型对不同双流化床系统均有适用性。并用该模型模拟生物质含水率对其气化结果的影响,结果表明:含水率从0%增加至50%,所产气体中H_2及CO_2含量均增大8%~9%,CO含量减小约15%,且CH_4含量也有小幅减小,同时产气热值也明显降低。(本文来源于《太阳能学报》期刊2015年07期）
王晓明,肖显斌,刘吉,陈旭娇,覃吴[4]（2015）在《双流化床生物质气化炉研究进展》一文中研究指出生物质是重要的清洁可再生能源,双流化床生物质气化技术是将低品位的生物质能转化成高品位氢能的重要途径。本文阐明了双流化床气化过程的基本原理,从燃气中氢气浓度、焦油含量和装置热效率等角度,介绍了双流化床生物质气化技术的早期探索和发展现状,对目前几种典型双流化床生物质气化炉的炉型设计及相关试验研究进行了分析和总结。指出内循环双流化床气化炉结构虽然简单紧凑,但是难以避免气化室和燃烧室之间的气体串混问题;而外循环流化床通过外置返料器很好地解决了气体串混问题。分析了不同气化室优化设计方案对提升燃气品质的理论依据及其优缺点。最后对双流化床生物质气化技术的发展进行了总结和展望,指出双流化床生物质气化制氢具有非常广阔的工业化应用和发展前景。(本文来源于《化工进展》期刊2015年01期）
杨鲁斌[5]（2014）在《生物质双流化床气化的实验研究与理论模型建立》一文中研究指出生物质能可再生、污染小，是21世纪为人们所关注的新能源中的一种重要形式，生物质气化发电技术是生物质能利用的常用技术之一。流化床气化技术尤其是双流化床气化技术适用于较大规模的气化项目，是生物质气化发电项目推广中关键的技术支持。本文通过生物质流化床蒸汽气化的实验研究和双流化床气化模型的建立，提出了一种适用于气化发电项目的新型双床气化系统。首先，建立了单流化床气化炉实验台，通过实验研究，考察了不同工况条件下的气化效果。在以橄榄石为床料，气化温度为800℃，S/B（Steam/Biomass，质量流量比）为0.9时，实验可以得到含氢量34vol%的中热值气体，并且焦油含量低于20g/Nm3。结果显示，在实验范围内，产气质量（包括氢气含量、气化效率、焦油去除量等）与温度、S/B呈正相关，建议最佳S/B为0.9~1.0；产气质量与流化数呈负相关，建议流化数不超过1.4；相比石英砂、白云石，橄榄石因兼具催化性和耐磨性而更适用于流化床气化炉。利用热化学平衡原理，引入预设余焦量的方法，通过Newton–Raphson迭代法建立了双流化床气化初级模型，模拟结果与其他研究者使用Aspen Plus建立的模型模拟结果相符，但与多数实验研究结果不符，模型需进一步优化。基于质量平衡、化学反应平衡，并结合实验数据，使用温度与碳转化率拟合公式，创新性地引入了平衡常数修正因数λ1、λ2及碳平衡和氢平衡的修正因数λ3、λ4，建立了单流化床气化优化模型，该模型模拟得到的结果与本文实验结果有很高的符合度。利用上述优化方案对双床气化初级模型进行了优化，得到的优化双床气化模型可以预测特定双流化床气化系统的气化工况。利用实验结果，通过优化双床气化模型，确定了6MW气化发电系统生物质双流化床气化炉设计方案：气化温度818℃，S/B=0.9，水蒸气进口温度为500℃，气化炉流速0.74m/s，床料循环倍率25.4。在此条件下，可以获得热值为11.7MJ/Nm3，含氢量38.5vol%的产气，气化效率高于50%。并以此为基础，设计了适用于本项目的新型双流化床气化系统，提出了包括白云石催化剂层、局部高温区、叁床结构等新技术。(本文来源于《上海交通大学》期刊2014-02-21）
诸林,范峻铭,张政,蒋鹏[6]（2013）在《双流化床生物质气化动力学建模与分析》一文中研究指出为进一步研究双流化床生物质气化器中合成气含量分布,将气化器鼓泡床层分为气泡相和乳化相,依据动力学反应分别进行各相质量和热量衡算,计算结果与实验值吻合较好.随气化温度升高,CO含量增加,而H2和CO2含量降低;蒸汽与生物质质量比(S/B)增加促进水蒸汽变换和重整反应,消耗CO和CH4,生成H2和CO2,当S/B从0变化到1.2时,CO/H2变化44%,说明S/B增加主要促进了水蒸汽变换反应.气化温度870℃及S/B=0.75条件下,当气化器高度为0~0.5 m时,H2O含量急剧下降,H2含量急剧上升,CO与CO2含量逐渐上升,当该高度大于0.5 m后,气化反应基本完成.(本文来源于《过程工程学报》期刊2013年05期）
武小军,范晓旭,陈文义,初雷哲[7]（2012）在《烟煤在双流化床中气化特性初步实验研究》一文中研究指出利用一套高3 m的双流化床煤气化实验系统,以烟煤为燃料进行了气化初步实验研究.烟煤在气化炉中进行热解气化,生成的半焦经下返料器送入燃烧炉进行燃烧,通过高温循环灰携带能量供给气化炉.通过调整气化炉内料层高度改变燃料在气化炉内的停留时间,从而影响气化效果,料层高度可以通过气化炉内压差进行监测.烟煤气化达到稳定工况时,燃烧炉和气化炉的温度和压差基本保持稳定.燃气热值为5.53MJ/m3,尚未达到中热值标准,原因在于实验装置规模较小导致散热损失较大,同时返料器以空气为返料风降低了燃气品质.(本文来源于《河北工业大学学报》期刊2012年01期）
夏小宝,解东来,叶根银[8]（2011）在《双流化床生物质气化及CO_2捕获的模拟》一文中研究指出用Aspen Plus建立了双流化床气化和燃烧模型,对生物质在双流化床中气化及CaO吸收合成气中的CO2过程进行了模拟研究;探讨不同反应条件:气化温度、蒸汽与生物质的质量配比(S/B)以及CaO循环量与生物质的质量配比(Ca/B)对合成气成分的影响,为该类型工业反应器的研发提供了理论依据。模拟分析结果表明:气化温度低于700℃时,CaO能很好地吸收气化过程中产生的CO2并促进平衡反应向产氢方向进行;在温度为650℃及CaO作用下,S/B在0.6~1.7内对合成气成分的影响不大;CaO的加入能够有效地改善合成气的组成,合成气中氢气浓度能达到95%以上,氢气产量达到52 mol/kg。(本文来源于《可再生能源》期刊2011年06期）
张萌[9]（2011）在《双流化床生物质气化试验研究》一文中研究指出人类社会正面临着巨大的能源压力和环境压力,开发利用可再生能源已迫在眉睫。生物质能作为一种清洁无污染的可再生能源,其开发利用引起了世界各国的关注。双循环流化床技术是近年来兴起的一种新型技术,此气化工艺是根据生物质中不同物质的反应活性,通过流态化方式实现不同活性物质的解耦反应,利用低活性半焦燃烧为高活性挥发分热解提供能量,同时避免半焦燃烧产生的烟气对燃气稀释,提高了燃气品质,在常压、不需要纯氧的条条件下就可以产生中等热值燃气,是很有发展前景的一种生物质气化技术。本文对部分生物质原料进行了理化特性分析和灰成分XRF光谱分析。基于双流化床的工艺分析,建立了冷态试验系统(燃烧炉内径100mm,高3000mm；气化炉内径200mm,高1700mm),并进行了试验研究。由试验结果可知,系统关键部件都可以满足试验要求；系统循环量受燃烧炉流化风,下返料器返料风,堆积高度、和不同高径比的影响。系统循环量可以达到0.24kg/s,在燃烧炉和气化炉设计温差100℃情况下,通过理论计算得到循环灰携带的热量为79.49MJ/h,能保证进行良好的气化反应。在冷态试验基础上,建立了与冷态试验系统尺寸相同的热态试验系统,试验系统包括：双循环流化床气化炉,点火系统,给料系统,供风系统,数据采集系统。以粒径为0-0.6mm的河沙为床料,木质颗粒料为气化原料,在双循环流化床气化炉中进行了气化试验,得到9.19MJ/m3的中等热值燃气。(本文来源于《华北电力大学》期刊2011-12-01）
刘琦[10]（2009）在《双流化床中煤热解—气化工艺试验研究》一文中研究指出提高煤炭资源的综合利用率和利用价值是未来一段时期的主要研究方向。双流化床煤热解气化技术将煤制油技术与流化床技术相结合,将煤的热解、部分气化与燃烧过程分级实现,使煤中挥发分形成煤气或焦油,半焦高效燃烧,达到能量梯级利用的目的。这对以煤为主要能源的国家具有重要意义。本文在原有的双流化床技术基础上,提出了煤的热解和半焦气化燃烧工艺。通过探索试验和冷态试验优化了双流化床系统,确定了燃烧炉内处于部分气化状态,热解炉内处于热解状态；燃烧炉和热解炉通过上返料器和下返料器连接并输送物料；上返料器为通流阀,下返料器为控制阀的工艺流程。在此工艺指导下,完善和改建了试验系统。确立了热解炉和燃烧炉之间物料输送参数、操作工艺参数和压力平衡参数,实现了体现本工艺流程的试验装置的正常运转。在双流化床热态试验台上进行了多煤种工艺试验。在试验条件下,该工艺总的热解液相产品收率约20%；相同条件下,当煤种挥发分为32%时,热解炉热解效率达到峰值。在热解炉温度450～850℃的范围内,热解产品质量收率随着热解炉温度的升高而上升,总热解效率在550℃达到峰值。试验条件下,热解焦油产率在热解温度550℃时达到峰值；热解停留时间对热解焦油的产率影响不大。热解炉煤气各组分体积分数关系为：H2>CH4>CO>CO2；随着热解炉温度升高,热解气体热值降低,热解气体产率升高。最后,根据试验现象,总结了几类系统失稳现象的判断依据及处理办法。(本文来源于《中国科学院研究生院（工程热物理研究所）》期刊2009-06-01）
双流化床气化论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
我国酿酒行业发达,酿酒残余白酒糟是该行业产量最大的副产品,因为含氮量高且富含水分,成为了污染环境的重要因素之一。中国科学院过程工程研究所基于此,开发了生物质循环流化床解耦燃烧技术,该技术将白酒糟燃烧解耦为部分气化和燃烧两个过程,结合了循环流化床和解耦燃烧的优点优点,可大量高效清洁处理白酒糟,降低NOx排放。但在部分气化过程中温度、物料固有含水和模拟含水、空气当量比对于白酒糟部分气化的产物影响研究较少。故本文针对上述部分气化过程及所得产物特性展开了全面研究。利用射流预氧化气化炉装置对白酒糟部分气化进行全面的实验,并使用气相色谱、GC-MS、FTIR红外分析仪、模拟蒸馏、热重等仪器对产物产率及特性进行了分析,得到了以下结论:热解气氛为氮气时,温度升高(600℃～900℃),焦油半焦的产率下降,气体产率上升。高温900℃下气体产率可提升至600℃下气体产率的3倍左右。同时气体中可燃气体浓度增加。另外温度升高后,半焦活性增加。同时也会加强加油裂解,使焦油让轻质化转变。当酒糟含水热解时焦油和半焦的产率下降,但低温(600℃)时会促进焦油产生,而气体产率大幅度上升。同时物料固有含水使得所得半焦的活性显着提高,且与含水量呈正相关。模拟含水对降低半焦和焦油的产率效果更为明显,尤其是在高温(900℃)下,但模拟含水提升半焦活性的作用不明显。另外模拟含水气氛使得气化气中可燃气组分增加,且效果强于固有含水。水蒸气对于焦油有重整作用,使得焦油中轻质组分比例增加,其中物料固有含水的重整效果强于模拟含水。在物料含水的基础上通入氧气可以进一步降低半焦和焦油的产率,同时提高半焦活性,但氧气浓度过大又会使得半焦活性降低。氧气可加强酚类等分子裂解,会导致焦油向重质化转变。当气氛为CO_2时,升温将会提高半焦气化速率。在空气气氛中反应时温度越高燃烧越快。含水半焦在惰性气氛下的流化床干燥时随着温度的升高水分扩散速率有所增加,且在温度较高时升温带来的提升效果更为明显。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
双流化床气化论文参考文献
[1].孔大力,罗坤,林俊杰,王帅,胡陈枢.双流化床生物质气化的叁维全循环数值模拟[J].化工学报.2019
[2].王佳乐.双流化床解耦燃烧工艺中白酒糟部分气化特性研究[D].华北电力大学(北京).2019
[3].杨鲁斌,刘建国,吕博,姜秀民.生物质双流化床气化系统数学模型的建立与优化[J].太阳能学报.2015
[4].王晓明,肖显斌,刘吉,陈旭娇,覃吴.双流化床生物质气化炉研究进展[J].化工进展.2015
[5].杨鲁斌.生物质双流化床气化的实验研究与理论模型建立[D].上海交通大学.2014
[6].诸林,范峻铭,张政,蒋鹏.双流化床生物质气化动力学建模与分析[J].过程工程学报.2013
[7].武小军,范晓旭,陈文义,初雷哲.烟煤在双流化床中气化特性初步实验研究[J].河北工业大学学报.2012
[8].夏小宝,解东来,叶根银.双流化床生物质气化及CO_2捕获的模拟[J].可再生能源.2011
[9].张萌.双流化床生物质气化试验研究[D].华北电力大学.2011
[10].刘琦.双流化床中煤热解—气化工艺试验研究[D].中国科学院研究生院（工程热物理研究所）.2009