| 摘要 | 第1-6页 |
| ABSTRACT | 第6-13页 |
| 第一章 绪论 | 第13-36页 |
| ·当今世界的能源与环境问题 | 第13-15页 |
| ·研究背景和意义 | 第15-16页 |
| ·国内外研究现状 | 第16-34页 |
| ·煤矿乏风减排及利用技术 | 第17-24页 |
| ·TFRR技术研究现状 | 第24-26页 |
| ·CFRR技术研究现状 | 第26-28页 |
| ·甲烷燃烧催化剂研究进展 | 第28-34页 |
| ·主要研究内容及研究方法 | 第34-36页 |
| 第二章 煤矿乏风特性及蜂窝陶瓷结构分析 | 第36-45页 |
| ·煤矿乏风气体成分 | 第36-37页 |
| ·煤矿乏风瓦斯排放量 | 第37-38页 |
| ·煤矿乏风瓦斯浓度 | 第38-40页 |
| ·多孔介质基本概念 | 第40-41页 |
| ·蜂窝陶瓷体几何结构 | 第41-44页 |
| ·蜂窝陶瓷材质的选取 | 第44页 |
| ·本章小结 | 第44-45页 |
| 第三章 煤矿乏风低浓度瓦斯热逆流氧化理论分析 | 第45-70页 |
| ·煤矿乏风低浓度瓦斯热逆流氧化系统的基本结构 | 第45-46页 |
| ·超绝热燃烧的基本原理 | 第46-51页 |
| ·多孔介质中的超绝热机理 | 第46-49页 |
| ·低浓度瓦斯超绝热燃烧的理论分析 | 第49-51页 |
| ·燃烧波的分析 | 第51-55页 |
| ·基于假设反应区无限薄的分析 | 第51-52页 |
| ·基于假设反应区狭窄区域的分析 | 第52-55页 |
| ·热逆流超绝热燃烧的理论分析 | 第55-63页 |
| ·周期性换向的作用 | 第55-56页 |
| ·简化理论解的建立 | 第56-58页 |
| ·燃烧器中的最高温度、燃烧器两侧温度梯度的推导 | 第58-59页 |
| ·构造燃烧器内固体温度分布 | 第59-61页 |
| ·最大半周期的推导及讨论 | 第61-63页 |
| ·蜂窝陶瓷氧化床阻力特性分析 | 第63-69页 |
| ·数学模型 | 第63-65页 |
| ·相同孔密度和孔隙率条件下的氧化床阻力 | 第65-66页 |
| ·热态下氧化床阻力特性 | 第66-67页 |
| ·算例及分析 | 第67-69页 |
| ·本章小结 | 第69-70页 |
| 第四章 煤矿乏风低浓度瓦斯热逆流氧化数值模拟 | 第70-101页 |
| ·计算模型 | 第70页 |
| ·控制方程组 | 第70-71页 |
| ·化学反应(燃烧)模型的选取 | 第71-73页 |
| ·多孔介质模型的合理性 | 第73页 |
| ·物性参数 | 第73-74页 |
| ·蜂窝陶瓷体的物性参数 | 第73页 |
| ·气体的物性参数 | 第73-74页 |
| ·质量扩散系数 | 第74-75页 |
| ·粘性阻力系数 | 第75页 |
| ·固体辐射参数的确定 | 第75-76页 |
| ·单值性条件 | 第76-77页 |
| ·边界条件 | 第76页 |
| ·换向条件 | 第76页 |
| ·初始条件 | 第76-77页 |
| ·计算终止条件 | 第77页 |
| ·化学反应机理选择 | 第77页 |
| ·乏风中低浓度甲烷的氧化温度和氧化时间 | 第77-80页 |
| ·乏风中低浓度甲烷的氧化温度的计算 | 第78页 |
| ·乏风中低浓度甲烷的氧化时间 | 第78-80页 |
| ·热逆流氧化基本特性 | 第80-81页 |
| ·氧化床温度分布 | 第80页 |
| ·热逆流氧化的瞬时特性 | 第80-81页 |
| ·氧化床内甲烷浓度分布 | 第81页 |
| ·工况参数对热结构及甲烷转化率的影响 | 第81-90页 |
| ·乏风甲烷浓度的影响 | 第81-83页 |
| ·乏风量的影响 | 第83-84页 |
| ·换向半周期的影响 | 第84-85页 |
| ·璧面热损失对热结构的影响 | 第85-86页 |
| ·蜂窝陶瓷孔隙率对热结构的影响 | 第86-87页 |
| ·蜂窝陶瓷比热容对热结构的影响 | 第87-88页 |
| ·乏风预热温度对热结构的影响 | 第88-89页 |
| ·氧化床长度的影响 | 第89-90页 |
| ·最大换向半周期数值研究 | 第90-92页 |
| ·氧化床阻力特性研究 | 第92-99页 |
| ·内部阻力系数C_x的推导 | 第92-93页 |
| ·氧化床压强损失基本特性 | 第93-95页 |
| ·氧化床压强损失影响因素分析 | 第95-99页 |
| ·本章小结 | 第99-101页 |
| 第五章 煤矿乏风低浓度瓦斯热逆流氧化实验研究 | 第101-123页 |
| ·实验系统介绍 | 第101-108页 |
| ·供气系统 | 第103-104页 |
| ·冷却系统 | 第104-105页 |
| ·流向变换控制系统 | 第105-106页 |
| ·温度测量系统 | 第106-107页 |
| ·装置本体 | 第107-108页 |
| ·实验准备工作及实验测试步骤 | 第108-109页 |
| ·换向控制系统检查 | 第108页 |
| ·系统气密性检查 | 第108-109页 |
| ·数据采集系统检查 | 第109页 |
| ·主要测试步骤 | 第109页 |
| ·系统启动方式及启动温度场 | 第109-111页 |
| ·启动方式 | 第109-110页 |
| ·启动时蓄热室中心轴线温度变化规律 | 第110-111页 |
| ·系统散热损失计算 | 第111-113页 |
| ·低浓度甲烷热逆流氧化实验 | 第113-122页 |
| ·低浓度甲烷氧化温度实验 | 第113-114页 |
| ·装置启动后的过度过程 | 第114-115页 |
| ·甲烷浓度的影响 | 第115-116页 |
| ·模拟乏风流量的影响 | 第116-118页 |
| ·换向半周期的影响 | 第118页 |
| ·壁面热损失的影响 | 第118-120页 |
| ·氧化床填充长度的影响 | 第120-121页 |
| ·蜂窝陶瓷孔隙率的影响 | 第121-122页 |
| ·本章小结 | 第122-123页 |
| 第六章 煤矿乏风低浓度瓦斯催化氧化研究 | 第123-142页 |
| ·煤矿乏风低浓度瓦斯催化氧化数值模拟 | 第123-130页 |
| ·催化反应过程分析 | 第123-124页 |
| ·物理模型 | 第124-125页 |
| ·数学模型 | 第125-126页 |
| ·表面反应机理 | 第126页 |
| ·数值模拟结果及分析 | 第126-130页 |
| ·低浓度甲烷催化氧化单管实验研究 | 第130-139页 |
| ·实验系统介绍 | 第130页 |
| ·催化剂选择 | 第130-131页 |
| ·六铝酸盐的制备 | 第131-132页 |
| ·六铝酸盐的表征 | 第132-134页 |
| ·六铝酸盐活性测试 | 第134-136页 |
| ·六铝酸盐热稳定性测试 | 第136-138页 |
| ·潮湿环境负载Pd催化剂性能测试 | 第138-139页 |
| ·通风瓦斯中硫的影响 | 第139页 |
| ·低浓度甲烷热逆流催化氧化实验研究 | 第139-141页 |
| ·本章小结 | 第141-142页 |
| 第七章 煤矿乏风氧化装置经济效益分析 | 第142-152页 |
| ·CDM项目 | 第142-144页 |
| ·CDM规定减排的温室气体 | 第142-143页 |
| ·CDM核心内涵 | 第143页 |
| ·甲烷的GWP值 | 第143页 |
| ·CO_2减排价格 | 第143-144页 |
| ·乏风回收利用经济效益分析 | 第144-150页 |
| ·乏风浓度低于0.3%,只获取减排收益 | 第144-145页 |
| ·乏风浓度高于0.3%,获取减排和热蒸汽收益 | 第145-148页 |
| ·甲烷转化率、甲烷浓度和进出温差对年收益的敏感性分析 | 第148-150页 |
| ·本章小结 | 第150-152页 |
| 第八章 结论与展望 | 第152-156页 |
| ·主要结论 | 第152-154页 |
| ·理论分析方面 | 第152页 |
| ·数值模拟方面 | 第152-153页 |
| ·试验研究方面 | 第153-154页 |
| ·主要创新点 | 第154页 |
| ·展望 | 第154-156页 |
| 参考文献 | 第156-169页 |
| 附录 | 第169-174页 |
| 致谢 | 第174-175页 |
| 攻读博士学位期间发表的学术论文及成果 | 第175-176页 |