煤高效制合成氣裝置的模擬研究.pdf

1、煤氣化是潔凈、高效利用煤炭的主要途徑之一，長(zhǎng)期的生產(chǎn)實(shí)踐表明，在將煤炭轉(zhuǎn)變成更便利的能源和產(chǎn)品形式的各種技術(shù)中，煤氣化是最應(yīng)優(yōu)先考慮的一種加工方法。
　　 研究表明，煤炭中的碳在水蒸氣氣化反應(yīng)中分為易氣化和難氣化兩部分，易氣化的部分(約占含碳量的80[％])，在較短時(shí)間內(nèi)可以迅速氣化，而剩余的約20[％]的難氣化部分的碳需要較長(zhǎng)的時(shí)間才能完成，為了提高煤的煤炭轉(zhuǎn)化效率,合理利用煤炭資源,人們開始采用分級(jí)轉(zhuǎn)化技術(shù)，即燃燒和氣化分離

2、進(jìn)行，易于氣化的部分先氣化，難氣化的碳進(jìn)入燃燒段燃燒，提供煤的氣化反應(yīng)所需的能量，以此達(dá)到熱量的最佳利用。但是現(xiàn)有煤循環(huán)氣化采用的燃燒段與氣化段分離的結(jié)構(gòu)，由于傳熱方式單一，普遍存在熱量利用低。在學(xué)習(xí)前人的基礎(chǔ)上，同時(shí)為了降低合成氣中的氮氧化物，提高H的含量，我們提出一種煤氣化裝置，該裝置不僅可以同過(guò)物料循環(huán)實(shí)現(xiàn)熱量傳遞，而且還可以通過(guò)傳熱面進(jìn)行熱量傳遞，傳熱途徑增多。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了產(chǎn)品氣和燃燒產(chǎn)生的廢氣完全隔離的效果，大大簡(jiǎn)化了后續(xù)的處理

3、工藝。
　　 由于數(shù)值模擬相對(duì)于實(shí)驗(yàn)研究具有很獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn),比如成本低,周期短,能獲得完整的數(shù)據(jù),能模擬出實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中各種所測(cè)數(shù)據(jù)狀態(tài),因此本論文采用Fluent 軟件該裝置進(jìn)行數(shù)值模擬，主要內(nèi)容是在理論分析的基礎(chǔ)上，經(jīng)過(guò)合理假設(shè)，首先利用CAD 制圖初步軟件繪制出該裝置簡(jiǎn)化后的三維幾何模型，然后通過(guò)前置處理軟件Gambit對(duì)該幾何模型進(jìn)行網(wǎng)格劃分，劃分完成后導(dǎo)入Fluent 進(jìn)行模擬計(jì)算。在模擬過(guò)程中，調(diào)節(jié)徑高比，固體顆粒直徑