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大粒径稻壳快速热解特性研究: 2014年; 采用快速热裂解仪，研究典型温度对大粒径稻壳热解过程的影响规律。研究表明，大粒径稻壳快速热解在动力控制或典型扩散控制下进行，800℃为大粒径稻壳快速热解的分界点。根据实验结果求解大粒径稻壳在800-900℃时的快速热解动力学参数（频率因子k。=3．37，活化能E=29．91kJ／mol）。建立大粒径稻壳快速热解三维扩散（G—B）反应动力学模型，获得大粒径稻壳在典型温度800、850、900℃下完成热解所需时间分别为1．7、1．5和1．2s。; 赵义军车宏伟冯冬冬孙绍增张天鹏高翀; 关键词：稻壳大粒径快速热解动力学

化学链燃烧技术的研究进展被引量：31: 2012年; 化学链燃烧是一种新型的燃烧方式,具有高效、内分离CO2、低NOx等特点。本文阐述了化学链燃烧的基本技术原理,并从氧载体的筛选与制备、化学链燃烧反应器的发展、化学链燃烧系统分析与数值模拟、化学链燃烧与其它技术的耦合、化学链燃烧技术的拓展等方面对当前化学链燃烧技术的发展现状和存在不足进行了总结分析,指出了化学链发展的5个重点方向:筛选制备性能优异的的氧载体、探讨反应历程和反应机理、设计优化反应器、开展系统分析和数值模拟、拓展应用范围。; 魏国强何方黄振赵坤李新爱李海滨; 关键词：化学链燃烧氧载体数值模拟

天然铁矿石为氧载体的生物质化学链气化制合成气实验研究被引量：28: 2012年; 在一个小型鼓泡流化床反应器上以Ar气为流化介质,对以天然铁矿石为氧载体的生物质化学链气化制合成气过程进行了研究。考察了反应温度对合成气组分、气体产率、碳转化率以及气化效率的影响,反应时间对合成气组分的影响;探讨了氧载体存在对生物质气化过程的影响。结果表明,天然铁矿石可以作为生物质化学链气化制合成气反应过程的氧载体,代替富氧空气或高温水蒸气作为生物质气化的气化剂;随着温度的升高,产物气体中CO、H2的浓度逐渐增加,CO2、CH4浓度缓慢降低;随着反应时间的延长,合成气中H2、CO、CH4的相对浓度缓慢增加,而CO2相对浓度逐渐降低;氧载体的存在能显著提高气体产率和碳的转化率及气化效率。扫描电镜-能谱(SEM-EDS)分析表明,当超过850℃时,铁矿石氧载体颗粒表面烧结现象明显,但反应前后,颗粒表面的成分及含量基本保持不变。; 黄振何方李海滨赵增立; 关键词：生物质铁矿石合成气氧载体

Fe基氧载体的生物质化学链气化过程热力学分析及实验研究被引量：16: 2013年; 通过热力学理论分析天然铁矿石(Fe2O3)为氧载体的生物质化学链气化的可能性。在小型鼓泡流化床上进行验证试验,验证结果与理论分析基本一致。赤铁矿作为氧载体参与生物质气化过程,活性氧载体的存在使生物质的热转化过程明显区别于单纯的热解,气体产率显著提高,气体产物中CO和H2含量达到80%以上。被还原后的氧载体主要以FeO状态存在,气化反应中氧载体表现出逐步失氧的过程,即Fe2O3→Fe3O4→FeO,还原氧载体经空气氧化后能恢复其晶格氧。; 黄振何方李新爱赵坤李海滨; 关键词：热力学生物质

顶部点火上吸式固定床中农业废弃物气化特性分析被引量：2: 2013年; 为了了解在固定床气化炉中生物质的气化特性和炉内温度演变规律,该研究采用顶部点火上吸式(top-lit up draft,简称TLUD)固定床气化炉研究了农业废弃物的气化行为,重点考察了不同空气流量下炉内温度分布、燃气成分和热值的变化规律,探讨了生物质气化过程机理。结果表明,气化过程明显分为2个阶段,即挥发份的析出和焦炭的缓慢气化。整个气化过程中燃气的热值可稳定维持在3MJ/m3以上,温度场的演变过程与波传递具有相似性,花生壳和稻壳的最佳空气当量比分别为0.31和0.35,且其燃气中焦油含量很低,分别为0.25、0.49g/m3。该研究为TLUD固定床气化炉的设计和运行提供了有益的参考。; 张世红李相鹏何广昌杨海平王贤华陈汉平; 关键词：温度分布稻壳花生壳

生物质气化燃气和沼气分散供热经济与环境效益分析被引量：8: 2014年; 随着中国新农村建设的推进和供热事业的迅速发展,高效清洁供热在中国农村引起关注。该文以天津市小塔沽村为供暖对象,对其进行热负荷估算,并采用方案比较法,针对农村2种新能源燃气（生物质气化燃气和户用沼气）分散供热的经济效益（投资、运行费用、投资回收期）和温室气体减排进行对比分析。研究结果发现户用沼气分散供热初投资高于生物质气化燃气分散供热,前者为后者的1.86倍;户用沼气运行费用也略高于生物质气化燃气,但生物质气化燃气分散供热后期管理要优于户用沼气分散供热,另外,户用沼气存在副产物经济效益,每年可高达29.9万元。2种供热方式温室气体减排效益接近,CO2的减排量都为561.18 t/a,CH4减排量约为1 300-2 200 kg/a。整体而言,生物质气化燃气分散供热优于户用沼气分散供热经济性。特别针对农村的管理水平落后,生物质气化燃气分散供热的优点更加突出。所以类似天津郊区这样的农村地区,供暖期需要大量燃气的农村宜采用生物质气化燃气分散供热方式。该文可从经济、环境角度为农村类似情况燃料及供热方式选择提供参考。; 夏宗鹏杨孟军陈冠益颜蓓蓓周卫红田雪; 关键词：生物质沼气分散供热温室气体减排

LaFe_(1-x)Ni_xO_3钙钛矿型氧化物用于甲烷化学链水蒸气重整: 2014年; 采用燃烧法制备了钙钛矿型氧化物LaFe_1-xNi_xO₃（x=0.1、0.15、0.2、0.3）用于甲烷化学链水蒸气重整过程,通过两步分别获得合成气（H₂+CO）和H₂。在固定床反应装置上考察甲烷与载氧体的部分氧化过程以及还原态的载氧体与水蒸气的氧化反应过程。结果表明,CH4与LaFe_1-xNi_xO₃载氧体恒温反应的最佳温度为800⁸50℃,反应的前10min甲烷与载氧体以部分氧化为主,主要生成合成气H₂和CO。10 min之后反应以CH4裂解为主。水蒸气氧化阶段,Ni的掺杂量为x=0.1和x=0.3时的H₂浓度最高,分别为7.2%和8.3%。; 赵坤何方黄振李海滨赵增立; 关键词：钙钛矿晶格氧

糖蜜酒精废液焚烧炉水冷壁结渣原因探析: 2012年; 焚烧法是糖蜜酒精废液减量化、资源化处理良好的技术路径之一,而由水冷壁挂渣的快速形成所导致的焚烧炉不能长时间运行是此技术存在的主要问题。文章研究了流化床焚烧炉的水冷壁挂渣的形成机制。使用X射线衍射法分析了挂渣的主要组分为KCl,并掺杂了少量K2SO4。通过电子显微镜扫描了挂渣横断面的微观形貌,研究表明,挂渣是由烟气中的气溶胶粒子冲刷水冷壁累积而成。使用HSC-Chemical软件对糖蜜酒精废液焚烧中K,Cl释放的热力学进行了模拟分析,模拟结果与试验分析非常匹配。; 汪君金航张世红杨海平陈汉平王贤华; 关键词：糖蜜酒精废液 XRD SEM

生物质流化床气化反应过程数值模拟被引量：2: 2013年; 建立了二维生物质流化床气化炉模型,模型包括气相质量、动量和能量守恒,热解过程动力学采用一步反应模型,气固均相与非均相反应采用物质输送模型,重点考察了颗粒在炉内的运动和热解气化过程,分析了温度和当量比对燃气组分的影响,并对模拟结果与实验结果进行对比验证。结果表明:颗粒在炉内的运行时间约为2.15 s,0.8 s左右时颗粒进入稳定的流化环境;CO2和CH4摩尔分数沿y轴方向逐渐将低,而CO和H2摩尔分数沿y轴方向不断增加。在不同温度和当量比条件下,模拟所获得的H2、CO、CH4和CO2摩尔分数与实验结果具有良好的一致性。; 郭飞强董玉平景元琢董磊; 关键词：生物质热解气化数值模拟

三维有序大孔Fe_2O_3为载氧体的生物质热解气化实验研究被引量：6: 2013年; 采用无皂乳液聚合法制备单分散聚苯乙烯(PS)微球,并以硝酸盐为原料、柠檬酸为络合剂制备前驱体溶液,通过浸渍和焙烧得到三维有序大孔(3DOM)Fe2O3,并通过SEM、XRD、BET和压汞仪对3DOM Fe2O3进行表征。采用热重-质谱联用的方法,以3DOM Fe2O3为载氧体,对生物质在氦气气氛下的热解气化进行研究,探讨3DOM Fe2O3载氧体在生物质热解气化过程中代替纯氧、富氧空气或水蒸气作为生物质气化剂的可能性,并与普通分析纯Fe2O3与生物质热解气化的实验结果进行对比,分析3DOM Fe2O3在提高载氧体反应活性方面的作用。结果表明,制备的3DOM Fe2O3呈现排列规整的三维有序多孔形貌,层与层间通过三维孔道相连,并呈交替排列。通过与分析纯Fe2O3的XRD谱图对比,发现制得的3DOM Fe2O3为纯Fe2O3,无其他杂质相的存在。热重-质谱分析结果表明,Fe2O3作为载氧体在高温段促成了生物质气化反应的发生。与分析纯的Fe2O3作对比,当载氧体为三维有序大孔结构时,生物质的最大失重率提高了7.1%,气化阶段的最大失重速率提高了0.29%/min,CO、CO2、CH4在高温段出现两个连续的析出峰。; 赵坤何方黄振魏国强李海滨赵增立; 关键词：三维有序大孔载氧体热解气化

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国家科技支撑计划(2011BAD15B05)

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