等離子煤氣化動(dòng)力學(xué)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(shí)間的變化以及不同添加物對(duì)產(chǎn)物分布的影響等方面進(jìn)行了實(shí)驗(yàn).在實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)上對(duì)該過(guò)程進(jìn)行了動(dòng)力學(xué)分析.為了揭示反應(yīng)器內(nèi)的溫度分布、煤粒的運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)及反應(yīng)過(guò)程機(jī)理和動(dòng)力學(xué)特征,該文進(jìn)行了計(jì)算機(jī)模擬.該文對(duì)等離子體輔助煤氣化的影響因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)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(yùn)用經(jīng)典的

2、動(dòng)力學(xué)研究方法,首先確定了該過(guò)程的基元反應(yīng),其次引入線性代數(shù)方法——求取系數(shù)矩陣的最大線性無(wú)關(guān)組,用線性無(wú)關(guān)向量來(lái)表示線性相關(guān)向量,確定了基元反應(yīng)中線性獨(dú)立部分,最后對(duì)線性獨(dú)立部分運(yùn)用穩(wěn)態(tài)近似法對(duì)這一反應(yīng)體系進(jìn)行了簡(jiǎn)化.在上述分析和近似基礎(chǔ)上,推導(dǎo)了該過(guò)程主要產(chǎn)物的速率方程式.通過(guò)對(duì)反應(yīng)器的熱量計(jì)算,對(duì)反應(yīng)器內(nèi)難以用常規(guī)測(cè)溫元件檢測(cè)的一段反應(yīng)器內(nèi)的溫度進(jìn)行了推算;應(yīng)用office2000中的最小二乘法函數(shù)LINEST(known y's

3、,known-x's,const,stats)對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了線性擬合,求得了主要產(chǎn)物總反應(yīng)的速率方程和速率常數(shù);同時(shí)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(yīng)的速率方程組是非線性的,該論文應(yīng)用吉爾算法對(duì)這一體系進(jìn)行了計(jì)算機(jī)程序模擬,得到了主要產(chǎn)物及其相關(guān)自由基的相對(duì)含量隨時(shí)間的變化規(guī)律;并且和實(shí)驗(yàn)所得結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比,發(fā)現(xiàn)它們能夠較好的吻合.另外,該論文經(jīng)過(guò)外加CaCO<,3>和CaO的實(shí)驗(yàn)考查了無(wú)機(jī)物(礦物質(zhì))對(duì)煤氣化的影響.