【摘 要】
：
采用微型流化床反应分析仪(MFBRA)考察了不同温度(T,750～950℃)和水蒸气分压(SP,10％～30％)下生物质焦油水蒸气重整过程中的气体生成、气体产物中总碳转化和焦油转化等反应特性,求算反应动力学,并与焦油热裂解特性进行比较.在热裂解过程中,随温度增加,各气体(H2、CH4、CO、CO2)产率和气体产物中的总碳转化率增加,反应时间缩短.而在焦油水蒸气重整过程中,等温下的反应时间明显延长,且H2、CH4、CO产率和气体产物中的总碳转化率显著提升,而CO2产率在850℃时有最大值.在焦油水蒸气重整过
【机 构】
：
沈阳化工大学机械与动力工程学院,辽宁沈阳110142;中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室,北京100190;北京工商大学生态环境学院,北京100048;中国科学院过程工程研究所多相复杂
论文部分内容阅读
采用微型流化床反应分析仪(MFBRA)考察了不同温度(T,750～950℃)和水蒸气分压(SP,10％～30％)下生物质焦油水蒸气重整过程中的气体生成、气体产物中总碳转化和焦油转化等反应特性,求算反应动力学,并与焦油热裂解特性进行比较.在热裂解过程中,随温度增加,各气体(H2、CH4、CO、CO2)产率和气体产物中的总碳转化率增加,反应时间缩短.而在焦油水蒸气重整过程中,等温下的反应时间明显延长,且H2、CH4、CO产率和气体产物中的总碳转化率显著提升,而CO2产率在850℃时有最大值.在焦油水蒸气重整过程中,不仅有焦油裂解,还有裂解产物与水蒸气的反应,促进碳转化.在950℃、SP=30％条件下,气体产物中的总碳转化率达到92.34％.水蒸气作用下,气体组分的产率和气体产物中的总碳转化率增加,而等温条件下的反应速率下降.水蒸气分压对各气体组分的影响具有差异性.随分压增加,CO、CH4的生成速率和气体产物中的总碳转化的反应速率增加;H2生成速率逐渐下降,速率稳定段扩大;CO2生成速率在850℃时有最大值.采用均相模型求取焦油水蒸气重整反应过程中的活化能,气体产物的生成活化能(H2、CO、CO2和CH4)、气体产物中的总碳转化及焦油转化的活化能明显偏低,分别为90.10、42.01、58.56、64.92、61.44和63.26 kJ/mol,对应数值明显小于焦油热裂解,说明水蒸气对焦油重整反应的促进作用.最后,将焦油热裂解动力学数据与文献数据对比,验证了MFBRA对焦油水蒸气重整反应测试的可行性和分析结果的准确性.
其他文献
以移动床活性焦烟气净化工艺运转中产生的磨损废活性焦(EAC)为原料制备羰基硫(COS)水解吸附材料,结合XRD、TG、BET、TPD、FTIR、SEM、XPS手段对EAC进行表征,发现磨损废焦具有发达的表面孔道结构与丰富的表面官能团,比表面积达445.38 m2/g.研究不同碱量改性及工艺参数对COS催化水解脱除效率的影响,结果表明在100℃下,负载0.450％NaOH时EAC催化剂活性最强,穿透硫容达126.58 mg/g.对反应后样品进行分析表明COS在废焦中主要以S存在,这种固硫方式增大了硫容量,为
基于流体动力学层流哈根-泊肃叶(Hagen-Poiseuille)定律,利用双毛细管法,对高密度空天动力燃料JP-10液态黏度进行实验测量,测温范围326.6～671.2 K,测量压力2.0、3.0、4.0 MPa,扩展相对不确定度2.88％～4.96％(置信因子k=2).通过纯物质环己烷动力黏度的测量,对实验系统进行了标定,实验结果与NIST数据库平均相对偏差在1.22％以内,最大相对偏差绝对值为2.04％,实验结果与推荐黏度值在2.0 MPa时平均相对偏差为1.25％,4.0 MPa时平均相对偏差为1
以磷酸铁锂(LFP)为正极材料的锂离子电池在电子产品、电动汽车等领域应用广泛,但其能量密度仍有待提升以进一步满足不同场景应用需求.锂离子在正极孔隙电解液中的扩散过程是LFP锂离子电池性能的控制因素之一,通过优化电极孔隙结构可以在一定程度上减小锂离子在电解质中的扩散阻力进而提升能量密度.采用准二维模型描述电池内部的传质电化学过程,考察了当锂离子电池正极孔隙存在梯度分布后对锂离子电池能量密度的影响及作用机理.通过对比孔隙率均匀分布和梯度分布的电池模拟结果,发现孔隙率的梯度分布能提高单位活性材料的利用率,提升电
化工过程中,掌握关键工艺参数的变化趋势对于消除潜在波动、维持工况稳定作用巨大.然而,传统的浅层静态模型很难对非线性和动态性显著的复杂序列数据进行精准预测.针对上述难题,提出一种深度预测模型TA-ConvBiLSTM,将卷积神经网络(convolutional neural networks,CNN)和双向长短时记忆网络(bi-directional long short term memory,BiLSTM)集成到统一框架内,使其不仅能在每个时间步上自动挖掘高维变量间的隐含关联,更能横跨所有时间步自适应提
流化床铁基载氧体辅助富氧燃烧下传统石英砂床料被铁基载氧体替代,铁基载氧体扩展了传统床料的“热载体”的功能,另承担了“氧载体”的角色,为调节炉内氧分布与煤燃烧过程匹配提供了新思路.本文在热重实验平台探究了10％O2/90％CO2气氛下分析纯Fe2O3、赤铁矿及钢渣三种铁基载氧体辅助无烟煤焦燃烧特性及动力学.结果表明,相较于纯无烟煤焦燃烧,铁基载氧体辅助燃烧下无烟煤焦的燃烧特性得到显著改善,其中燃烧速率提高29％以上,燃尽温度降低65℃以上,综合燃烧指数提升2倍以上,活化能与指前因子同步增加且表现出“补偿效应
为了明晰真实组分比例下实际造纸固废的热解特性以及组分间协同效应对热解行为的影响,通过人工分拣确定实际造纸固废的真实组分比例,进行了TG-FTIR和Py-GC/MS实验,并结合DG-DAEM动力学分析,系统地研究了组分协同效应对造纸固废热解行为及其主要热解产物分布的影响机制.结果表明,组分协同效应对实际造纸固废热解过程具有显著影响.组分协同效应不仅有利于造纸固废热解过程中挥发分的释放,还可以有效促进CH4小分子的生成.进一步的动力学分析表明,造纸固废混合样品热解过程中降解反应更占优势.此外,在不同温度下,混
目前报道的β-酪氨酸生产方法需要较为复杂的底物而且大多依赖于贵金属催化剂.为了实现生物法绿色合成β-酪氨酸,通过人工设计的级联反应,将酪氨酸酚裂解酶和酪氨酸氨基变位酶进行级联,以苯酚、丙酮酸和铵盐等廉价化合物为底物合成(R)-β-酪氨酸.通过基因挖掘筛选了所需的酶元件,并采用蛋白质工程改造,提升了限速酶的催化效率.在大肠杆菌宿主中对所筛选的酶进行共同表达,经优化获得了(R)-β-酪氨酸合成菌株E.coli S10.在1 L规模反应中,菌株E.coli S10合成(R)-β-酪氨酸的转化率达到78％,ee值
在传统三斜叶桨的基础上,结合逆流桨结构,提出三斜叶逆流桨,以破坏或者消除搅拌槽内稳定的对称性流场结构,提高流体传递效率及混沌混合程度.结合实验和模拟两种方法,主要研究了上推式三斜叶桨(PBTU)、外推内压式三斜叶逆流桨(PBTC-U)、外压内推式三斜叶逆流桨(PBTC-D)三种桨叶体系以及不同外层桨叶长度的PBTC-U桨体系内搅拌功耗、混合时间、混沌特性参数、流场结构以及流体速度分布.实验结果表明,N=130 r/min时,PBTC-U桨相对于PBTU桨和PBTC-D桨,体系混合时间分别从22.0、37.
针对列管式固定床反应器中的单根反应管,采用在接近工业条件下获得的CO氧化偶联制草酸二甲酯动力学方程,建立了一维、二维拟均相模型,并与单管实验结果进行了对比,结果表明一维拟均相反应器模型更能准确描述单管反应器内的CO偶联反应.进一步利用一维拟均相模型模拟计算了操作参数对床层热点温度、反应转化率、产物选择性及床层压降的影响,分析了反应器热点温度对操作参数的敏感性.计算结果表明:冷却介质温度对反应管热点温度、亚硝酸甲酯转化率有较大影响,是需要严格控制的工艺指标;较低的空速容易引起反应器飞温;反应器进口压力、原料
热塑性聚酰胺弹性体因其优异的回弹性和二氧化碳选择透过性而受到广泛关注,而材料内氢键作用对弹性体相分离行为和力学性能有决定性影响.基于PA1212聚醚型弹性体,即PA1212为硬段,聚丙二醇-聚乙二醇-聚丙二醇三嵌段共聚醚为软段,通过原位红外光谱(FT-IR)、二维相关红外光谱(2D FT-IR)、原位广角X射线衍射(WAXD)分析,结合分子动力学模拟,研究了PA1212弹性体分子链运动行为和氢键解离方式.弹性体受热导致分子链运动能力增强,体系中氢键作用减弱,有序氢键(ordered hydrogen bo