超低浓度甲烷在流化床中催化燃烧及动力学特性研究
| 中文摘要 | 第1-5页 |
| 英文摘要 | 第5-11页 |
| 主要符号表 | 第11-13页 |
| 1 绪论 | 第13-31页 |
| ·研究背景及意义 | 第13-14页 |
| ·超低浓度甲烷利用现状分析 | 第14-19页 |
| ·超低浓度甲烷利用技术研究进展 | 第14-17页 |
| ·现有技术的优缺点分析 | 第17-18页 |
| ·超低浓度甲烷能源化利用的难点 | 第18页 |
| ·流化床燃烧技术的提出 | 第18-19页 |
| ·气体燃料在流化床中燃烧的研究现状 | 第19-28页 |
| ·气体燃料在流化床中燃烧的实验研究 | 第19-24页 |
| ·数值模拟及数学模型研究 | 第24-27页 |
| ·目前研究的不足 | 第27-28页 |
| ·本文的主要研究内容 | 第28-31页 |
| 2 实验系统的设计及实验方法 | 第31-57页 |
| ·流化床燃烧装置及系统 | 第31-45页 |
| ·燃烧装置及系统的设计原则 | 第31页 |
| ·实验装置的设计及重要参数的选取 | 第31-33页 |
| ·燃烧系统的热平衡及维持运行的最低浓度 | 第33-38页 |
| ·流化床燃烧装置 | 第38-40页 |
| ·供气与取样系统 | 第40-42页 |
| ·测量与数采系统 | 第42-44页 |
| ·控制与安全系统 | 第44页 |
| ·实验步骤 | 第44-45页 |
| ·催化剂动力学实验装置及系统 | 第45-47页 |
| ·装置及系统简介 | 第45-46页 |
| ·实验步骤及注意事项 | 第46-47页 |
| ·物料及特性 | 第47-51页 |
| ·固体物料 | 第47-48页 |
| ·气体 | 第48页 |
| ·催化剂的评价 | 第48-51页 |
| ·参数测量与数据处理 | 第51-55页 |
| ·参数测量与仪器标定 | 第51-54页 |
| ·数据的处理 | 第54-55页 |
| ·小结 | 第55-57页 |
| 3 流化床燃烧系统的流动特性及相间的传热特性 | 第57-81页 |
| ·床层的膨胀 | 第57-61页 |
| ·冷态下床层的膨胀 | 第57-59页 |
| ·热态下床层膨胀高度的估算 | 第59-61页 |
| ·气泡的生长 | 第61-65页 |
| ·冷态时气泡的生长 | 第61-62页 |
| ·热态时气泡生长的预测 | 第62-65页 |
| ·流化床内压力变化特性 | 第65-70页 |
| ·压力的脉动特性 | 第65-66页 |
| ·压力随表观气速的变化 | 第66-70页 |
| ·燃烧系统内温度变化特性 | 第70-74页 |
| ·燃烧系统的温度特征 | 第70-71页 |
| ·进气浓度对床温的影响 | 第71-73页 |
| ·流化速度对床温的影响 | 第73-74页 |
| ·气泡相和乳化相间的传热特性 | 第74-79页 |
| ·传热的模型 | 第74-76页 |
| ·床层温度对传热的影响 | 第76-77页 |
| ·颗粒特性对传热的影响 | 第77-78页 |
| ·气泡直径对传热的影响 | 第78-79页 |
| ·小结 | 第79-81页 |
| 4 超低浓度甲烷在流化床中的催化燃烧特性 | 第81-105页 |
| ·燃烧产物分析 | 第81-86页 |
| ·燃烧产物的组成 | 第81-83页 |
| ·CO 排放特性 | 第83-86页 |
| ·系统转化效率 | 第86-95页 |
| ·床层温度对转化效率的影响 | 第87-89页 |
| ·进气浓度对转化效率的影响 | 第89-91页 |
| ·流化风速对转化效率的影响 | 第91-93页 |
| ·床料对转化效率的影响 | 第93-95页 |
| ·流化床内气体浓度轴向分布 | 第95-103页 |
| ·气体浓度轴向分布的特点 | 第95-98页 |
| ·床层温度对甲烷浓度轴向分布的影响 | 第98-100页 |
| ·进气浓度对甲烷浓度轴向分布的影响 | 第100-102页 |
| ·流化风速对甲烷浓度轴向分布的影响 | 第102-103页 |
| ·小结 | 第103-105页 |
| 5 超低浓度甲烷催化燃烧的动力学特性 | 第105-123页 |
| ·甲烷催化燃烧反应机理分析 | 第105-107页 |
| ·超低浓度甲烷催化燃烧的本征动力学特性 | 第107-111页 |
| ·外扩散与内扩散的消除 | 第108-110页 |
| ·本征动力学模型的建立及参数评估 | 第110-111页 |
| ·超低浓度甲烷在流化床中的反应模型及动力学特性 | 第111-121页 |
| ·流化床反应模型 | 第111-112页 |
| ·反应模型的无量纲化 | 第112-114页 |
| ·流化床内反应动力学特性 | 第114-118页 |
| ·超低浓度甲烷在流化床中燃烧的数值计算 | 第118-120页 |
| ·数值计算结果与实验的对比分析 | 第120-121页 |
| ·小结 | 第121-123页 |
| 6 结论及展望 | 第123-127页 |
| ·主要结论 | 第123-124页 |
| ·后续研究工作的展望 | 第124-127页 |
| 致谢 | 第127-129页 |
| 参考文献 | 第129-139页 |
| 附录 | 第139-140页 |
| A: 作者在攻读学位期间发表的论文目录 | 第139页 |
| B: 作者在攻读学位期间申请的专利目录 | 第139-140页 |
| C: 作者在攻读学位期间参加的科研项目目录 | 第140页 |
