等離子煤氣化動力學研究.pdf

1、該文從等離于體煤氣化影響因素、產(chǎn)物隨溫度和時間的變化以及不同添加物對產(chǎn)物分布的影響等方面進行了實驗.在實驗基礎上對該過程進行了動力學分析.為了揭示反應器內(nèi)的溫度分布、煤粒的運動特點及反應過程機理和動力學特征,該文進行了計算機模擬.該文對等離子體輔助煤氣化的影響因素進行實驗研究,探索出該工藝的最佳工藝參數(shù):供粉速率為150g/min、供氣量為18Nm<'3>/h、等離子體發(fā)生器輸出功率為100kW、水蒸汽出口壓力為0.3MPa.運用經(jīng)典的

2、動力學研究方法,首先確定了該過程的基元反應,其次引入線性代數(shù)方法——求取系數(shù)矩陣的最大線性無關組,用線性無關向量來表示線性相關向量,確定了基元反應中線性獨立部分,最后對線性獨立部分運用穩(wěn)態(tài)近似法對這一反應體系進行了簡化.在上述分析和近似基礎上,推導了該過程主要產(chǎn)物的速率方程式.通過對反應器的熱量計算,對反應器內(nèi)難以用常規(guī)測溫元件檢測的一段反應器內(nèi)的溫度進行了推算;應用office2000中的最小二乘法函數(shù)LINEST(known y's

3、,known-x's,const,stats)對實驗數(shù)據(jù)進行了線性擬合,求得了主要產(chǎn)物總反應的速率方程和速率常數(shù);同時求得了主要產(chǎn)物的生成活化能.由于等離子體煤氣化反應的速率方程組是非線性的,該論文應用吉爾算法對這一體系進行了計算機程序模擬,得到了主要產(chǎn)物及其相關自由基的相對含量隨時間的變化規(guī)律;并且和實驗所得結(jié)果進行了對比,發(fā)現(xiàn)它們能夠較好的吻合.另外,該論文經(jīng)過外加CaCO<,3>和CaO的實驗考查了無機物(礦物質(zhì))對煤氣化的影響.