一、串联流化床反应器冷态实验研究（论文文献综述）
赵云龙[1]（2021）在《基于气固鼓泡流化床构效曳力模型的颗粒停留时间分布的实验与模拟》文中提出气固鼓泡流化床（BFB）由于具有气固接触效率高、相间传质传热速率快等优点,在矿物加工领域已得到了广泛的应用。矿物颗粒往往有较宽的粒径分布,其所需的反应时间随粒径增大而增大,但是传统BFB内的粗细颗粒停留时间差异很小难以满足生产要求。因此调控流化床内粗细颗粒的停留时间和其反应时间相匹配具有重要意义。颗粒的停留时间在床内有一定的分布,经典流化床内的停留时间分布（RTD）趋向于全混流,因此停留时间位于平均停留时间（MRT）附近的颗粒数量是较少的,前人在调控宽粒径停留时间时大多以MRT为调控目标,在此看来是不够的,因此获得完整的RTD曲线非常有必要。随着计算流体力学（CFD）的发展,通过模拟获得RTD是一种省时且成本较小的一种方法,因此建立一套完整的计算RTD的模型对工业生产有重要的指导作用。准确的气固曳力模型是进行颗粒RTD模拟的前提,由于传统曳力模型因均匀化假设床内流动结构而高估了气固相间作用力,导致床内流场和RTD的计算结果与实验值偏差较大。本研究运用课题组开发的基于气固非均匀流动结构的构效曳力模型,对不同床型流化床内单粒径或双粒径的RTD进行了模拟研究。另外,设计了加入纵向挡板的流化床,测定了双粒径颗粒的RTD曲线,并对粗细颗粒的RTD进行了调控研究。本文的研究成果如下:（1）模拟了鼓泡流化床内单一粒径颗粒的RTD,通过和实验数据对比,发现构效曳力模型计算的RTD与理论值的吻合度要高于传统均匀曳力模型。计算的颗粒RTD拖尾较长且尾部有多峰出现,这说明床内存在一定的循环流动。气固间的接触效果较差而导致t50值较低,由于流态床内部固相返混或死区的存在致使t90值较高,这些均会影响气固反应质量,所以在实际应用中应尽可能通过在床中设置挡板或改造为多级床等措施,使流化结构更趋近于平推流来提高反应器的效能。（2）利用CFD对多室流化床的RTD和流化结构进行了数值模拟。计算结果与实验数据的比较以及示踪剂回收率的计算显示了曳力模型和RTD计算模型的合理性。将流化床分成两个反应器可以抑制返混,改善颗粒RTD并使其趋向平推流。随着流化气速和床层出口高度的增加,床层固相颗粒的流出速率加快,停留时间分布范围扩大,停留时间方差也相应增大。计算得到的固含率径向分布随h/H的增加而波动更大,导致了床内流化结构和RTD分布的非均匀性。（3）使用构效曳力模型,研究了床型尺寸和气泡尺寸关联式对流化床气固相流体力学和颗粒停留时间分布的影响。发现针对GeldartB类颗粒,Darton气泡关联式是低气速下的最佳选择。当BFB放大时,由构效曳力模型计算的RTD对比实验值有所降低,一方面是由于床层尺寸的增大进一步高估了气泡尺寸的原因;另一方面由于在二维模拟中没有考虑前后壁面的摩擦力,使得床层内颗粒速度的计算值偏高进而导致了模拟结果与实验数据的偏差。因此,当对计算精度要求较高时,应首先进行三维模拟,以保证RTD模拟结果的准确性。（4）使用3D模拟研究了 BFB中二元颗粒的RTD特性。特别是运用构效曳力模型,对流化床内混合和分级的流态化动力学行为进行了数值模拟。并首次对BFB内双粒径颗粒的RTD进行了计算和研究,结果表明该曳力模型对两种系统都适用,具有较高的计算精度,进一步验证了构效曳力模型的正确性与适用性。Hd随气速的减小或粒径的增大而增大。增加进料量可以使固相流型更接近于平推流,而气速和床层高度的增加可以使RTD变得更宽。对于二元颗粒,随着稀释度的增加,颗粒的扩散程度越来越大,导致二元混合物MRT的计算值小于单一体系。粗颗粒MRT较长的原因是其总是以相对较小的垂直速度聚集在床层底部,这也符合典型流化床的流体力学行为。（5）进行了二元颗粒的RTD示踪实验,发现在无内构件流化床中,气速、固相流率作为重要的操作因素,对粗细颗粒RTD的调节作用不大。加入纵向挡板后,气速和固相流率对粗细颗粒RTD的调节作用显着增加,表现在RTD曲线的峰高增加和拖尾降低,使停留时间更加集中。挡板的形式对调节粗细颗粒RTD有重要作用,采用侧边部分开口的挡板可以使粗细颗粒显着分开,通过调节气速和进料速率均可提高粗细颗粒的停留时间差别。在论文最后章节,总结了本论文的主要结论和创新点,并在现有工作基础上展望了下一步工作。
汪德成[2]（2020）在《煤化学链燃烧中载氧体/煤焦双组分颗粒选择性分离研究》文中指出化学链燃烧技术因其具有低能耗地分离和捕集CO2的作用,已成为一项重要的CO2捕集技术而得到广泛关注。当使用煤作为燃料时,煤焦气化速率通常低于载氧体还原速率,未气化的煤焦颗粒容易被载氧体携带进入空气反应器内直接燃烧,导致系统CO2捕集效率降低。本文构建了一套耦合炭颗粒与载氧体选择性分离系统的煤化学链燃烧试验装置,其中分离系统由惯性分离器和旋风分离器串联组成,根据双组分颗粒的密度、粒径差异对其进行选择性分离,惯性分离器将载氧体分离进入空气反应器氧化再生,而未燃尽的炭颗粒被旋风分离器分离并返回至燃料反应器内重新反应,分离系统起到平衡反应速率、提高CO2捕集效率的作用。针对全场气固流动特性及分离特性开展了冷态试验研究,并采用数值模拟对分离过程进行了研究。通过压力监测系统对煤化学链燃烧冷态试验装置的全场压力分布进行了研究,考察了燃料反应器流化数、固体循环通量、运行料高、两反应器压比对燃料反应器和空气反应器压力分布的影响。试验结果表明:全场压差稳定,沿物料循环径路压降总和为0;其中循环流化床上升管沿高度方向压力梯度较大,在较高燃料反应器流化数、固体循环通量及运行料高条件下,燃料反应器上升管内压力波动较大,气固混合剧烈;增大松动风流化数及运行料高可以显着提升固体循环通量;下降管及双级逆流移动床内压降较为平缓,空气反应器内颗粒呈现稳定的柱塞流状态,且在一定范围内调节两反应器间压比及空气反应器流化数对空气反应器流动特性影响不大。通过气体示踪系统研究了影响反应器间气体窜混的因素,得出在Pb/Pa=1.7时两反应器间窜气比率均可被控制在较小范围内。针对化学链燃烧中双组分颗粒选择性分离问题,基于耦合炭颗粒与载氧体选择性分离系统的冷态试验装置,构建了轻颗粒（塑料微珠模拟煤焦）和重颗粒（石英砂模拟铁矿石）选择性分离试验流程及测量方法。研究了燃料反应器流化数、固体循环通量、轻颗粒粒径及浓度对轻、重颗粒分离效率的影响,通过压力测点获取了分离系统颗粒浓度分布,对内部气固流动结构进行了初步探索。试验结果表明:炭颗粒与载氧体选择性分离系统在不同工况下对于重颗粒分离效果较好,重颗粒分离效率介于80%-99%之间;针对轻颗粒,整体分离效率基本保持在80%以上,绝大部分轻颗粒通过分离后可以返回系统进行循环,当燃料反应器流化数Nf=35.58,固体循环通量Gs=100.08kg/m2*s,轻颗粒平均粒径da=100μm,混合比为5%时,轻颗粒选择性分离效率ηs达到约60%。以CFD软件为计算平台,构建炭颗粒与载氧体选择性分离系统三维数值模型。采用欧拉-拉格朗日模型和离散相模型,使用分离试验中的工况参数,对分离系统气固流动状态、颗粒分离特性进行了模拟。在此基础上考察了运行参数对轻重颗粒分离特性的影响,对试验结果进行了补充。
陈艳[3]（2020）在《基于CPFD的流化床流动特性及甲烷化过程数值模拟与强化》文中指出“富煤少气”是我国的现状,实现煤炭资源转变为天然气是符合我国能源战略要求的,而作为煤制天然气关键步骤的甲烷化一直是研究热点。传统固定床存在反应器散热困难、受热不均匀等问题。而流化床反应器具有较高的热容量,在反应过程中床层温升小,适用于甲烷化反应。本文基于CPFD方法对流化床反应器内的整体流动规律、传热及甲烷化过程进行了研究。首先针对流化床反应器,基于CPFD数值模拟方法建立了流化床模型,深入研究了流化床反应器内的整体流动规律。分析了气速、初始物料高度及操作压力等对流化床轴径向气固流动规律的影响;定性分析了流化床反应器内的颗粒返混行为。结果表明:（1）流化床反应器内轴向颗粒体积分数呈“S”形分布,径向颗粒颗粒体积分数呈“U”形分布,径向颗粒速度呈倒“U”形分布。（2）流化床的颗粒分布呈现不均匀性,且在壁面附近趋于团簇。随着气速的增加颗粒分布的不均匀性降低。（3）在流化床的同一高度截面上,颗粒在流化床的中心处的停留时间较短,在壁面处的停留时间较长。其次建立流动-传热模型,分析了不同气速、颗粒粒径、床层温度对传热的影响。结果表明:（1）流化床反应器内中心处的颗粒温度较低,靠近壁面处的颗粒温度较高。（2）随着颗粒粒径增大,颗粒温度逐渐降低。与大粒径颗粒相比,粒径较小的颗粒与壁面的接触点及面积更大,更有利于传热。（3）随着床层温度的增加,颗粒及气体温度均增加。最后建立流动-甲烷化反应耦合模型,获得了流化床反应器内温度、组分浓度的分布,分析了气速、压力、进口温度、原料气组成对甲烷化过程的影响。结果表明:（1）在反应过程中整个颗粒床层温度很均匀,维持在700 K左右。（2）随着操作压力不断增加,甲烷产率不断增大,当压力大于1.4 MPa时,甲烷产率达到最大,增加不再明显。（3）随着H2/CO的增加,甲烷产率先增加后降低,H2/CO为3.5时甲烷产率最大。（4）通过正交实验发现对甲烷化过程影响最大的因素是进口气速,最优的操作参数组合是进口气速为2 m/s、H2/CO为3.5、温度为560 K。
车豪[4]（2019）在《高通量循环流化床气固流动特性及甲烷化过程的数值模拟》文中研究指明迅速、强放热的甲烷化反应特性一直是其反应器研究中不可避免的难题,而以原料气作为固体催化剂颗粒流化介质的循环流化床反应器拥有更好的传质传热效率,是理想的甲烷化反应器,然而目前对反应器内的气-固两相流动状态以及甲烷化反应过程的了解并不全面。本文在建立循环流化床反应器三维模型基础之上,引入MP-PIC模型,在CPFD软件中对高通量循环流化床反应器内催化剂颗粒的分布规律及甲烷化反应过程进行了数值模拟分析。首先,根据冷态试验装置建立同比例尺寸全回路几何模型,针对高通量循环流化床提升管中的气固流动特性展开数值模化,分析了操作条件（气速Ug、初始物料量Mp、操作压力P）对催化剂颗粒在提升管轴向、径向流动特性（体积分布、速度分布）的影响规律。然后,在气固两相流动基础上耦合甲烷化反应动力学模型,进行热态模拟并使用文献中报道的实验数据验证了模拟结果;提取了甲烷化循环流化床反应器的内部流场、温度场以及组分浓度分布规律,分析了催化剂颗粒流动特性对甲烷化产率的影响;数值研究了不同温度、入口气速、压力及原料气H2/CO比值下反应器内的甲烷生成过程;并通过正交实验探究了甲烷化产率最高的操作条件组合。最后,以最大颗粒循环速率Gs和最小气体反窜量为目标对返料阀进行了结构改进优化。结果表明:（1）通过将提升管压降模拟值与文献冷态实验数据对比,发现吻合较好,确定了模拟方法的可行性。（2）催化剂颗粒浓度在反应器内轴向上呈“下浓上稀”、径向上呈“中心低,边壁高”的分布,确定了操作条件对气固流动特性的影响规律。（3）通过甲烷化反应模拟,得到了循环流化床中温度场云图、组分浓度分布云图及数值,发现合成气组分H2/CO比例低于3时,入口温度低于460K时,会得到较低的CO转化率和CH4产率;通过正交实验发现入口气速是循环流化床反应器甲烷化过程的主要影响因素,甲烷化产率最高的操作条件组合为入口温度500K、入口气速4 m/s、H2/CO比为3.5。（4）相比于常规U型返料阀,返料斜管为45°的N型结构返料阀在相同的工况下工作性能最优。
向华平[5]（2019）在《磷石膏褐煤化学链气化过程数值模拟》文中指出温室效应已成为全球性关注热点,而化学链燃烧技术（CLC）是一种非常有发展前景的新型燃烧技术,它能够实现CO2内分离、无NOx的生成以及没有能量损失等多种优点。当前该技术的研究主要集中于反应器的设计与运行、载氧体的性能研究以及流动与反应的数值模拟等方面。化学链气化技术基于化学链燃烧技术发展而来,通过煤、载氧体和水蒸气三者之间的反应来制备以CO、H2为主的合成气。磷石膏是一种工业固废,排放量和堆积量很大,严重污染环境,由于其主要成分是CaSO4,故可用作载氧体以充分利用;褐煤易风化且不易存储和运输,目前多以直接燃烧为主,能源效率低且污染环境,将其作为化学链气化过程中的固体燃料,避免了与空气的直接接触,无NOX产生且能量得到充分利用。本文选取热态流化床的燃料反应器作为研究对象,基于双流体模型并耦合传质传热和化学反应,用数值模拟方法来研究温度、压力、气速对流化过程的影响。通过热分析实验基于缩核模型得到了磷石膏、褐煤、水蒸气整体反应的还原动力学模型以及数值模拟所需动力学参数,分别对冷态流化床和热态流化床内气固相体积分数分布、速度分布以及床内物料分布进行模拟,通过床内轴向压力梯度分布和反应后CO、CO2的产率验证了模拟方法和模型的可行性,基于冷态流化过程,在热态流化模拟中考虑了多成分多阶段的化学反应,模拟了反应器内气固流动、组分分布等随条件变化的特性规律。在此基础上,解释了一些重要参数如温度、压力、气速对燃料反应器内流化过程的影响,实现了对实验的补充和拓展,为工业化大型操作提供理论基础。
邹媛媛[6]（2019）在《内构件对化学链燃烧反应器气固流动特性影响的实验和模拟研究》文中认为巨大的能源消耗加剧了CO2等温室气体的排放,有效控制和减少CO2排放已在全球范围达到共识。化学链燃烧是一种低成本分离CO2的新型燃烧技术,具有广泛的应用前景。目前,在化学链燃烧过程中,燃料反应器一般采用鼓泡流化床形式,然而鼓泡流化床内存在的大气泡降低了气固接触效率,不利于燃料的高效转化和CO2捕集。本文向燃料反应器中加入内构件以期强化气固接触,提高燃料转化率。研究基于计算颗粒流体力学（Computational Particle Fluid Dynamics,CPFD）方法展开,首先对燃料反应器进行三维数值模拟,探究内构件对反应器内的气固流动特性的影响,最后基于模拟结果,在改进后的新型串行流化床反应器内进行了化学链燃烧特性的实验研究。基于CPFD方法开展了燃料反应器的三维数值模拟,模拟结果和实验结果吻合,验证了数值模型的正确性。基于此模型,探讨了内构件的结构形式（数量、开孔率和开孔类型）对燃料反应器内气固流动的影响规律,结果表明:相比无内构件反应器,加入内构件可以有效改善燃料反应器和下降管中压降波动较大的现象,使系统运行更加稳定;加入不同数量内构件后,燃料反应器被分成若干个由密相区和稀相区组成的腔室,各个腔室中的固含率以及颗粒时均轴向速度分布趋势一致;增大开孔率能有效改善颗粒在内构件上方侧边壁附近的堆积现象,同时还能减小内构件处的压降,从而降低内构件的磨损,但过大的开孔率会使上部腔室中的固含率分布不均匀;采用混合开孔类型的内构件时,不同孔径开孔之间存在的压力差促进了内构件附近气体和颗粒的径向混合,使床内气固接触效率更高。基于Matlab软件对从CPFD模拟结果中获取的瞬时固含率分布图像进行处理,提取准确的气泡参数并进行统计分析,探究内构件结构形式对燃料反应器内气泡尺寸、形状以及位置的影响规律,结果表明:加入内构件数量越多,燃料反应器内的小气泡频率越高,并且圆形度高的气泡频率越高,对气固接触效率的提高最显着;内构件开孔率越小,对气泡聚并的抑制作用越强,大气泡频率越低,但内构件开孔率的减小,会导致气泡的横纵比朝减小的方向移动,气泡形状分布趋于不均匀,不利于气固接触的强化;采用混合开孔类型的内构件对大气泡的破碎效果最好,气泡直径分布更加均匀,圆形度高的气泡频率最高。综上所述,内构件数量为4,开孔率为9.4%,采用混合开孔类型2α+2β时,对反应器内气固接触效率的提升效果最显着。基于燃料反应器的数值模拟结果,在新型内构件化学链燃烧反应器内分别考察了CO气体燃料和生物质固体燃料在不同燃料反应器温度下的燃烧特性,结果表明:系统稳定运行期间,空气反应器压降以及腔室之间的压差随时间的变化曲线围绕固定值上下波动,载氧体的循环处于动态平衡;在840℃-900℃的温度范围内,CO的转化率均在90%以上;提高燃料反应器温度可以加快生物质化学链燃烧速率,在900℃条件下,碳转化效率和碳捕集率分别高达92.5%和98.5%。
王超[7]（2019）在《基于双循环反应系统煤及煤液化残渣热解研究》文中指出我国仍是世界上少数几个以煤炭及煤炭相关资源为主要能源结构的国家之一,以煤炭为主要能源消耗的模式使得我国无论是国民经济发展还是环境保护都面临着巨大的压力。如何将煤炭清洁化、高效化地利用是各种煤炭利用技术所面临的巨大考验,发展高效和环境友好的现代煤化工具有重要的现实意义,其中煤快速热解和煤加氢液化工艺作为煤制油过程在保障我国能源供给与安全、缓解我国石油资源短缺的尖锐敏感问题上提供了有力的解决途径。但现有煤快速热解制油工艺仍面临小粒径粉煤利用率低、含油热解煤气夹带粉尘导致焦油质量差等瓶颈问题,而煤加氢液化工艺末端产出的液化残渣的再加工利用成为难题。本论文提出了一种新的基于固体热载体法的双循环固体燃料热解制油工艺,设计构建了新型固体燃料热解DLRS双循环反应系统,以期为解决制约煤热解工艺过程中的瓶颈问题以及为煤液化残渣高效连续化利用提供解决方案。DLRS双循环反应系统以实现双组分颗粒快速分级颗粒分级器为纽带,有序地连接其他反应单元构成两个独立的循环回路,将热解工艺过程中的热解、过滤、燃烧从空间上完全独立开来,为固体燃料的热化学转化提供了独立可控的优选工艺参数。基于DLRS双循环反应系统,开展了煤及煤液化残渣的热解实验,具体的研究内容如下:（1）对构建的DLRS双循环反应系统主要单元结构的功能特性进行了研究与冷态调试。颗粒分级器中进料气与分级气形成两路互不干扰的流动线路,基于双组分颗粒终端速度的差异,在合适的分级气速下可实现双组分颗粒高效快速地分级;DLRS双循环反应系统中具有文丘里效应的颗粒提升文丘里管、文丘里进料器以及文丘里洗涤器实现了固体热载体颗粒的循环、原料颗粒的快速进料以及废烟气快速冷却,还保证了固体热载体输送管路的料封性能,为DLRS双循环系统提供了相对独立并互不窜气的反应空间;采用径向移动颗粒层过滤器用于热解产物的除尘,其同心的双百叶窗结构具有优先排出堆积于内流道细颗粒的特点,为热解器采用流化床操作提供了较为宽泛的操作缓冲空间,循环滤料的连续排出与补入使得其具有操作压降小、过滤效率高等优点。（2）基于DLRS双循环反应系统,以石英砂为床料,进行了神木煤（SM）和榆阳煤（YY）的热解,研究了不同反应条件（热解温度、流化气速、溢流比、过滤器温度）对热解产物的影响规律。结果表明:两种煤热解焦油产率均随热解温度升高先增加而后降低,均在热解温度为515℃时达极值,产率分别为3.5%和11.9%,分别为铝甑实验值的89.7%和108.2%,热解加热速率的差异对于有着更高挥发分的YY煤的影响更为有利;提高流化气速有利于热解油的产出;在较高床料溢流比操作时,尤其在高流化气速下对热解不利;提高过滤器的操作温度对于热解油的获得是不利的。热解油分析表明:热解油中粉尘含量只有0.2%左右,在较高的流化气速下仍有较好的过滤效果;热解油萃取分析表明,随着热解温度升高,两种煤热解焦油的正己烷可溶物（HS）均有所降低;轻质组分HS随流化气速和过滤器温度升高而降低。热解油的GC/MS分析表明:两种煤的热解油中稠环芳烃类物质的含量最高且相差不大,SM煤热解油中的轻芳烃与脂肪烃含量高于YY煤热解油中的含量,相反地SM煤热解油中的酚类与杂环类含量小于YY煤热解油中的含量。（3）基于DLRS双循环反应系统,以石英砂为床料,进行了煤液化残渣的热解,探索通过固体热载体法热解方式提取残渣中重质有机质资源的方法,探究了降低残渣粘结性和残渣连续进料的方法,研究了不同反应条件（热解温度、流化气速、溢流比、过滤器温度）对热解产物的影响规律。结果表明:残渣中含有的芳香烃等高分子量有机物使其具有加热易软化熔融以及强粘结性,热解极易结焦。通过向残渣中掺混一定比例的掺混物料,可降低残渣的粘结性,在相同掺混体积比条件下石英砂的破粘效果最佳,当掺混体积比高于3及以上时,残渣的粘结性基本消除。采用螺旋进料器与文丘里进料器组合进料,并配合双层导管水冷却的方式可以避免残渣提前软化、实现以粉体状态快速连续地进料。热解实验结果表明:热解油产率随着热解温度的增加而增加,而后趋于平缓,在热解温度550℃左右,热解油产率可达20%,明显高于慢速加热的铝甑热解油产率;流化操作气速比U/Umf由1.2升高至2.8时,热解油产率由20%增加至23%,提高流化气速有利于热解油的产出;残渣热解油产率并不随残渣粒径变小而单调增加。热解油产率随过滤器温度的升高而略有降低,热解气产率随过滤器温度的升高而增加,提高过滤器的操作温度对于通过热解方式来获得热解油的过程是不利的。热解油分析表明:残渣热解油中粉尘含量仅为0.2%～0.5%左右,在较高流化气速下过滤效果仍然较好;热解过程中残渣中大部分的液化重质油正己烷可溶物（HS）得到回收转移进入了热解油中,而大部分的沥青烯A和前沥青烯PA则在热解过程经历缩聚等反应形成了热解半焦等重质产物;热解温度的升高有利于残渣中沥青烯A转变为HS;过滤器温度的升高会降低热解油的品质。热解油HS组分的GC/MS以及热解油的红外分析表明,残渣萃取组分与热解油的组成在热解前后没有发生较明显的变化。
宋晨[8]（2018）在《氧化铋助剂对铁基载氧体活性的影响及作用机理研究》文中研究说明随着人们对全球气候变化、海平面上升等一系列严重问题的关注,控制CO2的排放已经成为全世界关注的焦点。我国作为世界上最大的CO2排放国,急需研发经济可行的大规模CO2捕集技术。化学链燃烧技术具有CO2内分离,能量梯度利用的优点,是一项极具发展潜力的CO2捕集技术。载氧体作为化学链燃烧技术中的关键环节,具有重要的研究意义。铁基载氧体由于其热力学性能良好、环保、储量丰富及价格低廉等优点,被认为是很有工业应用前景的一类载氧体,但是目前其反应活性较低的问题极大的限制了在化学链燃烧技术中的应用。本文主要针对铁基载氧体反应活性较低的问题,根据载氧体体相氧释氧特性,研究Bi2O3助剂对铁基载氧体活性的影响及作用机理。首先通过溶胶凝胶法制备了不同煅烧温度、不同Bi2O3负载量的Fe2O3/Al2O3复合铁基载氧体,以CO与N2的混合气体作为反应气体,利用热重分析仪探讨了煅烧温度、Bi2O3负载量以及反应温度对铁基载氧体反应活性的影响。实验结果表明经过1250℃煅烧过的载氧体样品在Bi2O3负载量为10%的条件下具有最高的反应活性,比不加入Bi2O3的样品反应活性提升了1.5倍左右;反应温度对载氧体的活性影响较大,950℃是最适宜本文制备的载氧体进行反应的温度。为了进一步探究新型铁基载氧体的性能,在立式管式炉中进行了流化床实验,发现加入Bi2O3的载氧体样品在还原反应的过程中保持了较高的持续反应能力,具有更好的反应稳定性。此外,流化床的实验结果与热重分析仪结论一致。利用缩核模型理论研究了新型铁基载氧体的反应动力学,计算结果表明加入Bi2O3的载氧体样品降低了载氧体与CO反应的活化能,使得反应更容易进行,提高了载氧体的反应活性;通过XRD、SEM、EDS、BET等表征手段,深入分析了Bi2O3助剂对铁基载氧体活性的影响及作用机理。表征结果显示,Bi2O3助剂的加入部分破坏了Fe2O3的晶格,产生晶格畸变,并形成了铁铋固溶体,但是没有改变Fe2O3的外观形貌,载氧体的比表面积没有发生明显变化;此外还生成了具有钙钛矿结构的铁酸铋（BiFeO3）,加上双金属氧化物载氧体的协同作用,是Bi2O3助剂能提高铁基载氧体活性的主要原因。
崔刚,刘梦溪,卢春喜[9]（2014）在《流化床-提升管耦合反应器内固含率的轴向分布及流动发展》文中提出在耦合流化床反应器大型冷模实验装置上,考察了不同表观气速下FCC颗粒在耦合流化床内截面平均密度的轴向分布.结果表明,反应器轴向固含率可分为底部流化床区域和上部提升管区域.前者的密相区平均固含率随表观气速增大而减小;后者的平均固含率随表观气速Ug增大而增大,Ug<0.58 m/s时固含率分布均匀,Ug=0.70～1.04 m/s时提升管出口出现约束返混区（>8.62 m）,Ug>1.16 m/s时提升管底部出现密度重整区（3.82～4.57 m）、加速平稳区（4.57～8.62 m）和出口返混区（>8.62 m）.确定了耦合反应器内提升管区域截面平均固含率的影响参数,并利用实验数据回归了平均固含率的轴向分布经验模型,计算值与实验值吻合较好.
胡修德[10]（2014）在《钙基复合载氧体/煤化学链气化反应性能研究》文中研究指明在环境污染与能源紧缺的双重压力下,世界各国均大力发展能源清洁高效利用技术。煤化学链气化技术（Chemical-Looping Gasification,CLG）将煤催化气化技术与化学链技术耦合在一起,是一种新颖高效的煤气化技术,近年来受到了研究者们的广泛关注。CLG是利用载氧体向煤气化提供反应所需的氧与热量,通过控制载氧体、气化剂、燃料三者之间的比率来获得目的气化产物。本文对钙基载氧体/煤化学链气化技术进行了系统研究,主要研究内容及结论如下：首先,在间歇流化床反应器中,·以水蒸气作为气化-流化介质考查了载体对钙基载氧体性能的影响。以γ-Al2O3、SiO2、膨润土（Bentonite）三种材料作为载体,采用机械混合造粒法制备了三种载氧体。在化学链气化实验中发现CaSO4/Bentonite（CaBen）载氧体性能良好,900℃时烟煤（神木煤）的碳转化率及冷煤气效率分别达到90.24%、80.32%。在磨损实验中CaBen载氧体表现出良好的抗磨损性能,磨损实验进行200min后其磨损率为0.87%。通过实验研究了，操作条件对钙基载氧体与煤化学链气化反应性能的影响,发现反应温度、水蒸气流量等操作条件对载氧体与煤化学链气化的反应性能影响较大。温度由750℃升高到950℃,烟煤、褐煤（北宿煤）与无烟煤（阳泉煤）的平均碳转化速率及冷煤气效率也随之升高；温度对烟煤的影响较为明显,在950℃时,其平均碳转化速率达到4.52%/min,冷煤气效率为87.95%。三种煤的停留时间均随水蒸气流量的增加而缩短。其次,采用机械混合浸渍法制备了三种钙基复合载氧体,发现温度为900℃时,添加不同修饰物的钙基载氧体与烟煤的反应活性依次为CaKBen>CaCaBen>CaFeBen>CaBen。对复合载氧体CaKBen循环性能进行考察发现,在十次循环实验中烟煤的冷煤气效率保持在85%左右,表明复合载氧体CaKBen的循环性能良好,XRD与SEM分析表明载氧体晶相结构稳定、孔隙发达。对复合载氧体CaKBen与煤化学链气化反应机理及反应动力学进行研究表明,活性位扩展模型很好地揭示了复合载氧体CaKBen与煤化学链气化反应的动力学规律,证明了气化过程中CaSO4与K2C03具有协同作用。另外,对钙基载氧体在化学链气化过程中硫释放规律进行了研究,发现温度及水蒸气流量等操作条件对含硫气体的释放影响较大。温度的升高及水蒸气流量增加均使得钙基载氧体副反应速率加快,含硫气体H2S达到平衡值及COS含量达到峰值的时间缩短。复合载氧体CaCaBen释放的C0S气体含量峰值降低了2.76倍,H2S气体含量达到平衡值的时间延长了近5倍,说明CaO对CaSO4及CaS的副反应有明显的抑制作用。
二、串联流化床反应器冷态实验研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、串联流化床反应器冷态实验研究（论文提纲范文）
（1）基于气固鼓泡流化床构效曳力模型的颗粒停留时间分布的实验与模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 引言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 颗粒粒径与完全转化时间的关系 |
| 1.3 颗粒平均停留时间(MRT)与方差和偏度 |
| 1.3.1 颗粒平均停留时间(MRT) |
| 1.3.2 方差和偏度 |
| 1.4 颗粒RTD的实验测量方法 |
| 1.4.1 盐颗粒 |
| 1.4.2 染色示踪颗粒 |
| 1.4.3 热颗粒示踪 |
| 1.4.4 磁性颗粒示踪 |
| 1.4.5 放射性颗粒示踪 |
| 1.4.6 磷光颗粒示踪 |
| 1.5 颗粒停留时间的影响因素 |
| 1.5.1 颗粒性质的影响 |
| 1.5.2 气速影响 |
| 1.5.3 内构件影响 |
| 1.5.4 进料影响 |
| 1.5.5 床层高度影响 |
| 1.6 颗粒RTD的模型研究 |
| 1.6.1 单釜串联模型 |
| 1.6.2 轴向扩散模型 |
| 1.6.3 理想流动(包括非理想流动)的组合模型 |
| 1.6.4 随机模型 |
| 1.6.5 其他模型 |
| 1.7 颗粒RTD的模拟研究 |
| 1.8 论文研究内容 |
| 第2章 均一粒径颗粒RTD的模拟与验证 |
| 2.1 前言 |
| 2.2 气固曳力模型 |
| 2.2.1 双流体模型 |
| 2.2.2 床层结构分解 |
| 2.2.3 基于结构的曳力系数的构效模型 |
| 2.2.4 结构参数模型 |
| 2.2.5 非均匀因子 |
| 2.3 模拟设置 |
| 2.3.1 参数设置 |
| 2.3.2 网格无关性检验 |
| 2.4 RTD模型 |
| 2.4.1 RTD模拟方法 |
| 2.4.2 RTD模型验证数据 |
| 2.5 模拟结果和讨论 |
| 2.5.1 模型有效性验证 |
| 2.5.2 流化床颗粒RTD |
| 2.6 小结 |
| 第3章 多室串联流化床颗粒RTD的模拟研究 |
| 3.1 前言 |
| 3.2 数学模型 |
| 3.2.1 物理模型 |
| 3.2.2 模拟设置 |
| 3.2.3 RTD模拟方法 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 模型验证 |
| 3.3.2 不同条件下的颗粒RTD |
| 3.3.3 颗粒累积RTD |
| 3.3.4 固含率的径向分布计算 |
| 3.3.5 固相速度模拟矢量图 |
| 3.4 结论 |
| 第4章 鼓泡流化床放大过程中RTD的CFD模拟 |
| 4.1 前言 |
| 4.2 曳力模型与非均匀因子 |
| 4.3 模拟设置 |
| 4.3.1 参数设置 |
| 4.3.2 网格无关性检验 |
| 4.4 模拟结果和讨论 |
| 4.4.1 曳力模型对床内流体动力学的影响 |
| 4.4.2 气泡尺寸方程对床内流体动力学的影响 |
| 4.4.3 气泡尺寸方程对颗粒RTD计算的影响 |
| 4.5 结论 |
| 第5章 双粒径颗粒RTD的模拟与验证 |
| 5.1 前言 |
| 5.2 曳力模型 |
| 5.2.1 气固相间曳力 |
| 5.2.2 参数设置 |
| 5.2.3 RTD分析方法 |
| 5.3 模拟结果和讨论 |
| 5.3.1 模型有效性验证 |
| 5.3.2 气相和单固相系统的RTD |
| 5.3.3 气固二元体系的RTD特性 |
| 5.4 小结 |
| 第6章 双粒径颗粒RTD的实验研究 |
| 6.1 前言 |
| 6.2 实验装置 |
| 6.3 实验物料 |
| 6.4 实验步骤及测量方法 |
| 6.5 实验结果和讨论 |
| 6.5.1 挡板对粗细颗粒RTD的影响 |
| 6.5.2 气速对粗细颗粒RTD的影响 |
| 6.5.3 颗粒进料速率对床内粗细颗粒RTD曲线 |
| 6.6 低品位锰矿还原应用 |
| 6.7 小结 |
| 第7章 结论和展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 创新点 |
| 7.3 展望 |
| 参考文献 |
| 教育经历及发表文章目录 |
| 致谢 |
（2）煤化学链燃烧中载氧体/煤焦双组分颗粒选择性分离研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 主要符号表 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 化学链燃烧技术的研究进展 |
| 1.2.1 化学链燃烧基本原理 |
| 1.2.2 载氧体的研究进展 |
| 1.2.3 固体化学链燃烧技术研究进展 |
| 1.2.4 炭颗粒分离器研究进展 |
| 1.2.5 炭颗粒分离器数值模拟研究进展 |
| 1.3 本文研究内容 |
| 1.3.1 选题依据及主要内容 |
| 1.3.2 研究内容及技术路线 |
| 1.4 本章小结 |
| 第二章 系统的设计及试验装置的搭建 |
| 2.1 设计理念 |
| 2.2 试验装置介绍 |
| 2.2.1 试验装置 |
| 2.2.2 试验流程及测量参数 |
| 2.2.3 试验工况参数 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 冷态试验装置流动特性研究 |
| 3.1 全场压力分布 |
| 3.2 燃料反应器流动特性 |
| 3.2.1 主风流化数对上升管压力的影响 |
| 3.2.2 松动风流化数对上升管压力的影响 |
| 3.2.3 流化风流化数对上升管压力的影响 |
| 3.2.4 固体循环通量对上升管压力的影响 |
| 3.2.5 松动风流化数对固体循环通量的影响 |
| 3.2.6 运行料高对固体循环通量的影响 |
| 3.3 空气反应器流动特性 |
| 3.3.1 不同压比对空气反应器进出口压降的影响 |
| 3.3.2 不同流化数对空气反应器进出口压降的影响 |
| 3.3.3 不同压比对固体循环通量的影响 |
| 3.4 气体窜混现象研究 |
| 3.4.1 两反应器压比对窜气率的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 炭颗粒与载氧体选择性分离系统试验研究 |
| 4.1 分离试验流程及参数 |
| 4.2 运行关键参数对分离系统特性的影响 |
| 4.2.1 燃料反应器流化数对分离效率的影响 |
| 4.2.2 固体循环通量对分离效率的影响 |
| 4.2.3 轻颗粒粒径及浓度影响 |
| 4.3 分离过程气固流动结构分析 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 分离系统三维数值模拟研究 |
| 5.1 数值模拟模型的构建 |
| 5.1.1 分离系统内多相流动的数学模型 |
| 5.1.2 分离系统内几何参数和物相性质 |
| 5.1.3 数值模拟条件设置 |
| 5.2 数值模拟模型的可靠性验证 |
| 5.2.1 网格无关性验证 |
| 5.2.2 数值模型的可靠性验证 |
| 5.3 模拟结果与讨论 |
| 5.3.1 分离系统物料组分流动状态分析 |
| 5.3.2 燃料反应器流化数对分离特性的影响 |
| 5.3.3 固体循环通量对分离特性的影响 |
| 5.3.4 轻颗粒粒径对分离特性的影响 |
| 5.3.5 轻颗粒浓度对分离特性的影响 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 主要研究成果 |
| 6.2 不足之处以及完善 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 作者简介 |
| 攻读硕士期间取得的成果 |
（3）基于CPFD的流化床流动特性及甲烷化过程数值模拟与强化（论文提纲范文）
| 摘要 |
| abstract |
| 第1章 前言 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 甲烷化反应过程国内外研究进展 |
| 1.3 流化床反应器国内外研究进展 |
| 1.3.1 流化床反应器实验研究 |
| 1.3.2 流化床反应器气固两相流数值模拟方法 |
| 1.3.3 流化床反应器数值模拟研究 |
| 1.3.4 流化床反应器传热及流动-反应耦合模拟研究 |
| 1.3.5 流化床反应器研究现状总结 |
| 1.4 研究的目的及意义 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 研究目的 |
| 1.4.3 研究内容 |
| 第2章 数值模拟理论的建立与概述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 CPFD理论概述 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 曳力方程 |
| 2.2.3 数值计算过程 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 流化床反应器内气固流动特性数值模拟 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 流化床模型概述及模拟参数设置 |
| 3.2.1 网格划分 |
| 3.2.2 网格无关性验证 |
| 3.3 流化床轴向压力分布 |
| 3.4 气速对流化床气固流动特性的影响 |
| 3.4.1 气速对轴向气固流动特性的影响 |
| 3.4.2 气速对径向气固流动特性的影响 |
| 3.4.3 颗粒速度分布 |
| 3.5 初始物料高度对流化床气固流动特性的影响 |
| 3.5.1 初始物料高度对轴向气固流动特性的影响 |
| 3.5.2 初始物料高度对径向气固流动特性的影响 |
| 3.6 操作压力对流化床气固流动特性的影响 |
| 3.6.1 操作压力对轴向气固流动特性的影响 |
| 3.6.2 操作压力对径向气固流动特性的影响 |
| 3.7 颗粒粒径对流化床气固流动特性的影响 |
| 3.7.1 颗粒粒径对轴向气固流动特性的影响 |
| 3.7.2 颗粒粒径对径向气固流动特性的影响 |
| 3.8 颗粒返混特性 |
| 3.9 本章小结 |
| 第4章 流化床反应器中气固传热研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 传热模型 |
| 4.3 模拟工况及边界条件 |
| 4.4 流化床内气体及颗粒温度分布 |
| 4.5 影响传热的因素分析 |
| 4.5.1 气速对传热的影响 |
| 4.5.2 颗粒粒径对传热的影响 |
| 4.5.3 床层温度对传热的影响 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 流化床反应器甲烷化过程模拟及影响因素分析 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 甲烷化反应模型的建立 |
| 5.2.1 流化床反应器模型的建立及参数设置 |
| 5.2.2 甲烷化化学反应边界条件及反应动力学 |
| 5.3 网格无关性验证 |
| 5.4 数据处理与分析 |
| 5.5 操作参数对甲烷化的影响 |
| 5.6 正交模拟实验 |
| 5.7 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 附录 A 符号说明 |
| 致谢 |
| 个人简历、在学期间发表的学术论文与研究成果 |
（4）高通量循环流化床气固流动特性及甲烷化过程的数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.1.1 我国天然气的生产与需求 |
| 1.1.2 发展煤制天然气的意义 |
| 1.2 甲烷化技术国内外研究进展 |
| 1.2.1 固定床甲烷化技术国内外进展 |
| 1.2.2 流化床甲烷化工艺研究进展 |
| 1.3 高通量循环流化床研究进展 |
| 1.3.1 高通量循环流化床的定义 |
| 1.3.2 高通量循环流化床流动特性的试验研究 |
| 1.3.3 循环流化床气固流动特性数值模拟研究 |
| 1.3.4 甲烷化循环流化床反应器研究现状综合评述 |
| 1.4 研究目的及研究内容 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 研究目的 |
| 1.4.3 研究内容 |
| 第二章 数值模拟理论与模型概述 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 CPFD方法介绍 |
| 2.3 数值模型概述 |
| 2.3.1 控制方程 |
| 2.3.2 曳力模型 |
| 2.3.3 固体应力模型 |
| 2.3.4 数值求解 |
| 第三章 高通量循环流化床提升管中颗粒流动特性数值模拟 |
| 3.1 模拟对象及数值计算方法 |
| 3.1.1 数值计算对象 |
| 3.1.2 几何建模 |
| 3.1.3 网格划分 |
| 3.1.4 实验工况和模型边界条件 |
| 3.2 模型验证 |
| 3.2.1 网格无关性 |
| 3.2.2 模拟可行性验证 |
| 3.3 轴向特性研究 |
| 3.3.1 压力分布 |
| 3.3.2 颗粒速度轴向特性 |
| 3.3.3 初始物料量M_p对θ_s轴向分布的影响 |
| 3.3.4 操作气速U_g影响对θ_s轴向分布的影响 |
| 3.3.5 操作压力P对 θ_s轴向分布的影响 |
| 3.4 径向特性研究 |
| 3.4.1 不同高度气体和颗粒的速度径向分布特性 |
| 3.4.2 初始物料量M_p对θ_s径向分布的影响 |
| 3.4.3 表观气速U_g影响对θ_s的影响 |
| 3.4.4 系统压力P对 θ_s的影响 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 循环流化床合成气甲烷化过程模拟及影响因素分析 |
| 4.1 循环流化床甲烷化热态模型建立 |
| 4.1.1 数值模型 |
| 4.1.2 甲烷化反应动力学模型 |
| 4.1.3 边界条件 |
| 4.2 模拟结果及分析 |
| 4.2.1 网格无关性分析 |
| 4.2.2 模拟可行性验证 |
| 4.2.3 模拟结果及讨论 |
| 4.3 甲烷化过程影响因素分析 |
| 4.3.1 气速对CH_4质量分数的影响 |
| 4.3.2 入口温度对CO转化率的影响 |
| 4.3.3 压力对CO转化率的影响 |
| 4.3.4 H_2/CO对 CO转化率的影响 |
| 4.3.5 正交实验设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 高通量循环流化床两种返料系统的数值模拟 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 两种返料结构及几何模型 |
| 5.2.1 几何模型 |
| 5.2.2 模拟条件 |
| 5.3 模拟结果及讨论 |
| 5.3.1 返料阀结构对提升管内颗粒浓度的影响 |
| 5.3.2 提升管风量与返料阀循环流率的关系 |
| 5.3.3 返料阀结构与立管压差梯度的影响 |
| 5.4 返料阀结构优化 |
| 5.4.1 N型阀不同倾角结构建模 |
| 5.4.2 优化结果与分析 |
| 5.4.3 优化结果 |
| 5.5 本章小节 |
| 第六章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 在读期间发表论文情况 |
| 致谢 |
（5）磷石膏褐煤化学链气化过程数值模拟（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景 |
| 1.2 研究目的 |
| 1.3 主要研究内容 |
| 1.4 研究技术路线 |
| 第二章 文献综述 |
| 2.1 褐煤及磷石膏资源化利用研究进展 |
| 2.1.1 褐煤资源化研究进展 |
| 2.1.2 磷石膏资源化进展 |
| 2.2 化学链气化技术研究概况 |
| 2.2.1 化学链气化技术原理 |
| 2.2.2 反应器 |
| 2.2.3 载氧体研究进展 |
| 2.2.4 载氧体反应动力学模型 |
| 2.3 流态化及化学链数值模拟技术研究进展 |
| 2.3.1 流态化 |
| 2.3.2 磷石膏流态化应用概述 |
| 2.3.3 化学链技术数值模拟研究现状 |
| 第三章 实验部分 |
| 3.1 实验原料 |
| 3.2 实验仪器 |
| 3.3 实验方法 |
| 3.3.1 热重分析实验 |
| 3.3.2 流化床实验 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 气固两相流数值模拟方程和模型选择 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 气固两相流模拟方法 |
| 4.2.1 欧拉-拉格朗日法 |
| 4.2.2 欧拉—欧拉法 |
| 4.3 两相流控制方程及相关模型 |
| 4.3.1 质量守恒方程 |
| 4.3.2 动量平衡方程 |
| 4.3.3 粘度模型 |
| 4.3.4 相间动量传递 |
| 4.4 相关物理场 |
| 4.4.1 流体传热 |
| 4.4.2 物质传递 |
| 4.5 计算流体动力学的数值解法 |
| 4.6 计算流体动力学的求解步骤 |
| 4.7 本章小结 |
| 第五章 反应过程数值模拟过程及结果分析 |
| 5.1 流化床参数 |
| 5.1.1 临界流化速度 |
| 5.1.2 流化床颗粒分类 |
| 5.2 反应器物理模型的建立和网格划分 |
| 5.3 边界条件和初始条件 |
| 5.4 冷态流化模拟 |
| 5.4.1 气速对床层内物料分布的影响 |
| 5.4.2 压差对床层物料分布的影响 |
| 5.4.3 气速对反应器内气压的影响 |
| 5.5 热态流化模拟 |
| 5.5.1 化学反应模型 |
| 5.5.2 数据处理 |
| 5.5.3 实验与模拟结果的对比验证 |
| 5.5.4 温度对流化过程的影响 |
| 5.5.5 压力对流化过程的影响 |
| 5.6 本章小结 |
| 第六章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 创新点 |
| 6.3 建议 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 附录 A 攻读硕士学位期间发表成果 |
| 附录 B 攻读硕士学位期间参与的科研项目 |
（6）内构件对化学链燃烧反应器气固流动特性影响的实验和模拟研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 全球变暖与CO_2 减排 |
| 1.2 化学链燃烧技术 |
| 1.2.1 化学链燃烧基本原理 |
| 1.2.2 化学链燃烧技术的发展 |
| 1.2.3 反应器的设计与优化 |
| 1.3 内构件的研究进展 |
| 1.4 化学链燃烧数值模拟的研究进展 |
| 1.5 本文研究目的及内容 |
| 第二章 内构件对燃料反应器气固流动特性影响研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 CPFD数学模型 |
| 2.2.1 控制方程 |
| 2.2.2 相间相互作用力 |
| 2.3 模拟对象 |
| 2.3.1 冷态实验装置 |
| 2.3.2 数值模拟模型 |
| 2.3.3 内构件参数 |
| 2.4 结果与讨论 |
| 2.4.1 模型验证 |
| 2.4.2 内构件数量的影响 |
| 2.4.3 内构件开孔率的影响 |
| 2.4.4 内构件开孔类型的影响 |
| 2.5 本章小结 |
| 第三章 内构件对燃料反应器气泡特性影响研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 数据处理 |
| 3.2.1 气泡图像处理 |
| 3.2.2 气泡特性参数 |
| 3.3 结果与讨论 |
| 3.3.1 内构件数量的影响 |
| 3.3.2 内构件开孔率的影响 |
| 3.3.3 内构件开孔类型的影响 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 基于内构件燃料反应器的化学链燃烧特性实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 实验 |
| 4.2.1 实验材料 |
| 4.2.2 实验装置 |
| 4.2.3 数据处理 |
| 4.3 结果与讨论 |
| 4.3.1 床层压降分布 |
| 4.3.2 气体燃料化学链燃烧特性 |
| 4.3.3 生物质燃料化学链燃烧特性 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 全文总结及展望 |
| 5.1 全文总结 |
| 5.1.1 内构件对燃料反应器气固流动特性影响研究 |
| 5.1.2 内构件对燃料反应器气泡特性影响研究 |
| 5.1.3 基于内构件燃料反应器的化学链燃烧特性实验研究 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间的学术成果 |
（7）基于双循环反应系统煤及煤液化残渣热解研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 主要符号表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 煤的热解及煤热解工艺 |
| 1.2.1 煤热解过程及影响因素 |
| 1.2.2 煤热解工艺 |
| 1.2.3 热解工艺中存在的问题 |
| 1.3 煤液化残渣及其利用 |
| 1.3.1 煤液化残渣的由来 |
| 1.3.2 煤液化残渣的组成 |
| 1.3.3 煤液化残渣的粘结性 |
| 1.3.4 煤液化残渣的利用 |
| 1.4 本文主要研究思路与内容 |
| 2 双循环反应系统的单元结构功能特性及原理 |
| 2.1 双循环反应系统原理、装置结构及工艺流程 |
| 2.2 颗粒分级器颗粒快速分级特性 |
| 2.1.1 实验设备、参数计算及模拟方法 |
| 2.1.2 Flow Simulation气流模拟分析结果 |
| 2.1.3 一级旋风分离器的气固分离效果 |
| 2.1.4 分级气速对颗粒分级的影响 |
| 2.1.5 粗细颗粒进料比例对颗粒分级的影响 |
| 2.1.6 不同物性颗粒对颗粒分级的影响 |
| 2.3 气力输送文丘里结构供料特性 |
| 2.3.1 颗粒提升文丘里管 |
| 2.3.2 文丘里进料器 |
| 2.3.3 文丘里洗涤器 |
| 2.4 径向移动颗粒层过滤器过滤特性 |
| 2.4.1 实验装置与实验过程 |
| 2.4.2 内外百叶窗排料口距对排料的影响 |
| 2.4.3 不同操作条件对过滤器压降的影响规律 |
| 2.4.4 无滤料空床状态下粉尘收集效果 |
| 2.4.5 移动颗粒层粉尘过滤效果 |
| 2.5 瞬时气量对颗粒物料进料以及颗粒层操作的影响 |
| 2.5.1 瞬时气量对文丘里供料器的影响 |
| 2.5.2 瞬时气量对颗粒层操作的影响 |
| 2.6 本章小结 |
| 3 基于双循环反应系统煤的热解研究 |
| 3.1 实验原料及实验流程 |
| 3.1.1 实验原料 |
| 3.1.2 实验装置及流程 |
| 3.1.3 产物分析 |
| 3.2 煤的基本热解特性 |
| 3.2.1 热重分析仪中煤的热失重 |
| 3.2.2 等温快速加热管式炉反应器中煤的热解研究 |
| 3.3 双循环反应系统煤热解稳定性考察 |
| 3.3.1 进料速率的标定 |
| 3.3.2 双循环系统热态实验温度与压力的变化曲线 |
| 3.3.3 煤热解稳定性考察实验中气体组成的变化 |
| 3.4 不同因素对煤在双循环反应系统中热解的影响 |
| 3.4.1 热解温度 |
| 3.4.2 流化气速 |
| 3.4.3 流化床溢流比 |
| 3.4.4 过滤器温度 |
| 3.5 热解油分析 |
| 3.5.1 热解焦油THF不溶物与粉尘含量 |
| 3.5.2 热解油的萃取分析 |
| 3.5.3 热解油的GC-MS分析 |
| 3.6 本章小结 |
| 4 基于双循环反应系统煤液化残渣的热解研究 |
| 4.1 实验原料及实验流程 |
| 4.1.1 实验原料 |
| 4.1.2 实验装置及流程 |
| 4.1.3 产物分析 |
| 4.2 残渣基本物性分析 |
| 4.3 残渣粘结性与粘结物的表征 |
| 4.3.1 不同标煤掺混比例下残渣粘结指数的变化 |
| 4.3.2 不同种类掺混物料对残渣粘结性的影响 |
| 4.3.3 不同石英砂掺混比例下残渣的落下强度 |
| 4.3.4 残渣粘结物的SEM表征 |
| 4.4 双循环系统中残渣的连续进料 |
| 4.4.1 气体冷却效果 |
| 4.4.2 水冷却效果 |
| 4.5 双循环反应系统中残渣热解的粘结性 |
| 4.5.1 不同热解模式操作对残渣热解固体产物的影响 |
| 4.5.2 弱粘结性煤流化床热解的固体产物 |
| 4.5.3 石英砂掺混比例对残渣热解固体产物的影响 |
| 4.5.4 预氧化处理对残渣粘结性的影响 |
| 4.6 不同因素对残渣在双循环反应系统中热解的影响 |
| 4.6.1 热解温度对热解产物分布的影响 |
| 4.6.2 流化气速对热解产物分布的影响 |
| 4.6.3 原料粒度对热解产物分布的影响 |
| 4.6.4 过滤器温度对热解产物分布的影响 |
| 4.7 热解油分析 |
| 4.7.1 热解油THF不溶物与粉尘含量 |
| 4.7.2 热解油的萃取分析 |
| 4.7.3 HS组分气质联用与红外分析 |
| 4.8 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 创新点 |
| 5.3 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读博士学位期间科研项目及科研成果 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（8）氧化铋助剂对铁基载氧体活性的影响及作用机理研究（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| abstract |
| 变量注释表 |
| 1 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 化学链燃烧技术概述 |
| 1.3 本文研究目的与主要内容 |
| 2 铁基载氧体的制备与表征方法 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 溶胶凝胶法制备铁基复合载氧体 |
| 2.3 载氧体表征 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 Fe_2O_3/Al_2O_3复合载氧体TGA实验研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 铁基载氧体TGA实验研究 |
| 3.3 数据处理 |
| 3.4 数据分析 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 Fe_2O_3/Al_2O_3复合载氧体流化床实验研究 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 铁基载氧体流化床实验研究 |
| 4.3 数据处理 |
| 4.4 数据分析 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 Bi_2O_3助剂对Fe_2O_3/Al_2O_3复合载氧体影响机理研究 |
| 5.1 反应动力学分析 |
| 5.2 表征结果分析 |
| 5.3 本章小结 |
| 6 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（9）流化床-提升管耦合反应器内固含率的轴向分布及流动发展（论文提纲范文）
| 1 前言 |
| 2 实验 |
| 2.1 实验介质及操作参数 |
| 2.2 实验装置及流程 |
| 2.3 实验方法 |
| 3 结果与讨论 |
| 3.1 截面平均固含率的轴向分布特征 |
| 3.2 底部流化床密相区截面平均固含率的分布特征 |
| 3.3 上部提升管区截面平均固含率的分布特征 |
| 3.4 截面平均固含率轴向分布经验模型的关联 |
| 4 结论 |
| 符号表: |
（10）钙基复合载氧体/煤化学链气化反应性能研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 目录 |
| 符号说明 |
| 1 文献综述 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 煤气化技术的研究及发展历程 |
| 1.2.1 煤气化技术的发展现状 |
| 1.2.2 煤催化气化技术 |
| 1.2.3 煤气化反应动力学 |
| 1.3 化学链技术的发展及研究现状 |
| 1.3.1 化学链燃烧工艺 |
| 1.3.2 化学链气化工艺 |
| 1.3.3 载氧体 |
| 1.3.4 反应器 |
| 1.4 本文的研究内容和创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 创新点 |
| 2 钙基载氧体/煤化学链气化反应性能研究 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 实验部分 |
| 2.2.1 载氧体制备与表征 |
| 2.2.2 煤样制备 |
| 2.2.3 化学链气化实验装置及操作流程 |
| 2.2.4 磨损实验装置及操作流程 |
| 2.2.5 实验数据处理方法 |
| 2.3 实验结果 |
| 2.3.1 载体种类对载氧体化学链气化性能及机械性能的影响 |
| 2.3.2 水蒸气流量对钙基载氧体化学链气化的影响 |
| 2.3.3 温度对钙基载氧体化学链气化的影响 |
| 2.3.4 钙基载氧体对煤气化产物的影响 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 钙基复合载氧体/煤化学链气化反应性能及反应动力学研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 实验条件 |
| 3.2.1 样品制备 |
| 3.2.2 实验流程及数据处理方法 |
| 3.3 实验结果与讨论 |
| 3.3.1 不同钙基复合载氧体对煤化学链气化反应活性的影响 |
| 3.3.2 复合载氧体CaKBen的作用机理 |
| 3.3.3 复合载氧体CaKBen的循环反应性 |
| 3.3.4 复合载氧体CaKBen与不同煤种的化学链气化反应特性 |
| 3.3.5 复合载氧体CaKBen化学链气化反应动力学分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 钙基载氧体在煤化学链气化过程中的硫释放规律 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 在燃料反应器中钙基载氧体副反应的热力学分析 |
| 4.3 实验数据处理方法 |
| 4.4 结果与讨论 |
| 4.4.1 反应温度对钙基载氧体硫释放的影响 |
| 4.4.2 水蒸气流量对钙基载氧体硫释放规律的影响 |
| 4.4.3 不同钙基复合载氧体的硫释放规律 |
| 4.5 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读学位期间发表的学术论文目录 |
四、串联流化床反应器冷态实验研究（论文参考文献）
- [1]基于气固鼓泡流化床构效曳力模型的颗粒停留时间分布的实验与模拟[D]. 赵云龙. 中国科学院大学(中国科学院过程工程研究所), 2021(01)
- [2]煤化学链燃烧中载氧体/煤焦双组分颗粒选择性分离研究[D]. 汪德成. 东南大学, 2020
- [3]基于CPFD的流化床流动特性及甲烷化过程数值模拟与强化[D]. 陈艳. 新疆大学, 2020(07)
- [4]高通量循环流化床气固流动特性及甲烷化过程的数值模拟[D]. 车豪. 新疆大学, 2019(12)
- [5]磷石膏褐煤化学链气化过程数值模拟[D]. 向华平. 昆明理工大学, 2019(04)
- [6]内构件对化学链燃烧反应器气固流动特性影响的实验和模拟研究[D]. 邹媛媛. 东南大学, 2019(06)
- [7]基于双循环反应系统煤及煤液化残渣热解研究[D]. 王超. 大连理工大学, 2019(01)
- [8]氧化铋助剂对铁基载氧体活性的影响及作用机理研究[D]. 宋晨. 中国矿业大学, 2018(02)
- [9]流化床-提升管耦合反应器内固含率的轴向分布及流动发展[J]. 崔刚,刘梦溪,卢春喜. 过程工程学报, 2014(04)
- [10]钙基复合载氧体/煤化学链气化反应性能研究[D]. 胡修德. 青岛科技大学, 2014(05)