| 摘要 | 第5-7页 |
| Abstract | 第7-9页 |
| 符号说明表 | 第15-16页 |
| 第1章 绪论 | 第16-20页 |
| 1.1 研究背景 | 第16-17页 |
| 1.2 研究内容 | 第17-18页 |
| 1.3 创新点 | 第18-20页 |
| 第2章 文献综述 | 第20-46页 |
| 2.1 克劳斯硫回收过程工艺介绍 | 第20-26页 |
| 2.1.1 克劳斯反应炉膛与废热锅炉 | 第21-23页 |
| 2.1.2 催化反应段 | 第23页 |
| 2.1.3 克劳斯过程模拟研究 | 第23-25页 |
| 2.1.4 克劳斯硫回收技术的发展现状 | 第25-26页 |
| 2.2 炉内酸性气体部分氧化的主要反应过程 | 第26-28页 |
| 2.2.1 炉膛内反应区域 | 第26-27页 |
| 2.2.2 富氧区主要反应 | 第27-28页 |
| 2.2.3 贫氧区主要反应 | 第28页 |
| 2.3 含H_2S扩散火焰的研究 | 第28-33页 |
| 2.3.1 H_2S火焰 | 第28-29页 |
| 2.3.2 酸性气体火焰 | 第29-33页 |
| 2.4 H_2S氧化反应动力学及机理研究 | 第33-36页 |
| 2.4.1 H_2S热解反应 | 第33-35页 |
| 2.4.2 H_2S氧化反应 | 第35-36页 |
| 2.5 炉内含碳杂质的转化机理 | 第36-42页 |
| 2.5.1 CH_4的转化机理 | 第36-37页 |
| 2.5.2 CO_2的转化机理 | 第37-38页 |
| 2.5.3 CS_2和COS的形成与转化机理 | 第38-42页 |
| 2.6 酸性气体制氢研究进展 | 第42-45页 |
| 2.6.1 H_2S分解制氢研究进展 | 第42-43页 |
| 2.6.2 H_2S-CH_4共热解 | 第43-44页 |
| 2.6.3 酸性气体部分氧化制合成气 | 第44-45页 |
| 2.7 综述小结 | 第45-46页 |
| 第3章 克劳斯硫回收过程模拟研究 | 第46-60页 |
| 3.1 克劳斯过程的模型建立 | 第46-49页 |
| 3.1.1 物性方法 | 第47页 |
| 3.1.2 反应炉膛 | 第47-48页 |
| 3.1.3 催化反应器 | 第48-49页 |
| 3.1.4 模型假设 | 第49页 |
| 3.2 模型验证 | 第49-52页 |
| 3.2.1 各单元温度验证 | 第49-50页 |
| 3.2.2 废热锅炉出口气组成验证 | 第50-51页 |
| 3.2.3 反应炉膛温度验证 | 第51-52页 |
| 3.3 不同工艺条件对总硫回收的影响 | 第52-59页 |
| 3.3.1 当量比(Φ)的影响 | 第53-56页 |
| 3.3.2 富氧燃烧的影响 | 第56-57页 |
| 3.3.3 空气预热的影响 | 第57-59页 |
| 3.4 本章小结 | 第59-60页 |
| 第4章 实验装置和实验方法 | 第60-68页 |
| 4.1 酸性气体燃烧实验装置 | 第60-63页 |
| 4.1.1 配气系统 | 第60-61页 |
| 4.1.2 燃烧反应器与喷嘴 | 第61-62页 |
| 4.1.3 温度测量及数据采集系统 | 第62页 |
| 4.1.4 气样采集系统 | 第62-63页 |
| 4.2 酸性气体热解反应装置 | 第63-64页 |
| 4.2.1 高温管式炉 | 第64页 |
| 4.2.2 石英管反应器 | 第64页 |
| 4.2.3 气样采集系统 | 第64页 |
| 4.3 酸性气体氧化尾气组分分析 | 第64-65页 |
| 4.3.1 含硫组分分析方法 | 第65页 |
| 4.3.2 非含硫组分分析方法 | 第65页 |
| 4.4 尾气处理 | 第65页 |
| 4.5 实验方法与步骤 | 第65-67页 |
| 4.5.1 酸性气体燃烧实验 | 第65-66页 |
| 4.5.2 酸性气体热解实验 | 第66页 |
| 4.5.3 酸性气体反应尾气色谱分析步骤 | 第66-67页 |
| 4.6 实验安全措施 | 第67页 |
| 4.7 本章小结 | 第67-68页 |
| 第5章 酸性气体扩散火焰研究 | 第68-92页 |
| 5.1 实验误差及参数的不确定度分析 | 第68-71页 |
| 5.1.1 流量误差 | 第68页 |
| 5.1.2 温度测量误差及温度校正 | 第68-70页 |
| 5.1.3 气相色谱检测误差 | 第70页 |
| 5.1.4 主要变量的不确定度分析 | 第70-71页 |
| 5.2 H_2S-CH_4混合气体扩散火焰 | 第71-78页 |
| 5.2.1 实验条件 | 第72页 |
| 5.2.2 火焰轴向温度分布 | 第72-73页 |
| 5.2.3 火焰轴向主要组分浓度分布 | 第73-78页 |
| 5.3 酸性气体富氧燃烧的热力学分析 | 第78-82页 |
| 5.3.1 计算模型介绍 | 第78-79页 |
| 5.3.2 参数设定 | 第79-80页 |
| 5.3.3 富氧浓度对温度的影响 | 第80-81页 |
| 5.3.4 当量比对温度的影响 | 第81-82页 |
| 5.3.5 能量利用率的比较 | 第82页 |
| 5.4 酸性气体富氧燃烧过程研究 | 第82-91页 |
| 5.4.1 实验条件 | 第82-83页 |
| 5.4.2 酸性气体扩散火焰 | 第83-88页 |
| 5.4.3 酸性气体富氧火焰 | 第88-91页 |
| 5.5 本章小结 | 第91-92页 |
| 第6章 酸性气体氧化详细反应机理模型 | 第92-108页 |
| 6.1 酸性气体氧化详细反应机理的构建 | 第93-95页 |
| 6.1.1 H_2S氧化反应机理 | 第93-94页 |
| 6.1.2 CO_2及CH_4转化反应机理 | 第94页 |
| 6.1.3 COS及CS_2的形成与转化反应机理 | 第94-95页 |
| 6.2 Chemkin软件 | 第95-97页 |
| 6.2.1 气相反应动力学 | 第96页 |
| 6.2.2 平衡反应模型 | 第96页 |
| 6.2.3 PFR (Plug Flow Reactor)反应模型 | 第96-97页 |
| 6.2.4 点火延迟时间 | 第97页 |
| 6.2.5 ROP(Rate of production)分析方法 | 第97页 |
| 6.3 酸性气体氧化反应机理的初步验证 | 第97-100页 |
| 6.3.1 H_2S-CO_2热解反应验证 | 第98页 |
| 6.3.2 点火延迟时间验证 | 第98-100页 |
| 6.4 酸性气体燃烧特性研究 | 第100-106页 |
| 6.4.1 层流预混火焰结构 | 第100-102页 |
| 6.4.2 点火延迟时间的影响因素 | 第102-106页 |
| 6.5 本章小结 | 第106-108页 |
| 第7章 CO_2在H_2S部分氧化反应中的作用 | 第108-125页 |
| 7.1 管式炉实验条件及参数定义 | 第108-109页 |
| 7.1.1 实验装置 | 第108页 |
| 7.1.2 实验条件 | 第108-109页 |
| 7.1.3 参数定义 | 第109页 |
| 7.2 实验结果与模型验证 | 第109-115页 |
| 7.2.1 温度和酸性气体组成的影响 | 第109-112页 |
| 7.2.2 停留时间的影响 | 第112-115页 |
| 7.3 酸性气体部分氧化动力学分析 | 第115-124页 |
| 7.3.1 H_2S的ROP分析结果 | 第116-118页 |
| 7.3.2 H自由基的ROP分析 | 第118-119页 |
| 7.3.3 OH自由基的ROP分析结果 | 第119-121页 |
| 7.3.4 酸性气体热解及部分氧化反应中COS的生成路径 | 第121-123页 |
| 7.3.5 酸性气体部分氧化反应路径 | 第123-124页 |
| 7.4 本章小结 | 第124-125页 |
| 第8章 H_2S-CH_4共热解和部分氧化制氢的动力学研究 | 第125-151页 |
| 8.1 酸性气体-CH_4-CO_2共热解制氢的热力学计算 | 第125-133页 |
| 8.1.1 平衡模型介绍 | 第125-127页 |
| 8.1.2 计算条件及参数定义 | 第127-128页 |
| 8.1.3 酸性气体部分氧化平衡计算结果 | 第128-129页 |
| 8.1.4 酸性气体-CH_4部分氧化结果分析 | 第129-132页 |
| 8.1.5 酸性气体-CH_4-CO_2部分氧化结果分析 | 第132-133页 |
| 8.2 H_2S-CH_4共热解制氢的动力学模型验证 | 第133-136页 |
| 8.3 H_2S-CH_4共热解和部分氧化反应的实验研究 | 第136-142页 |
| 8.3.1 实验方法和考察条件 | 第136-137页 |
| 8.3.2 参数定义及说明 | 第137页 |
| 8.3.3 H_2S-CH_4共热解实验结果 | 第137-140页 |
| 8.3.4 H_2S-CH_4部分氧化 | 第140-142页 |
| 8.4 H_2S-CH_4共热解与部分氧化反应动力学分析 | 第142-150页 |
| 8.4.1 热解过程 | 第143-145页 |
| 8.4.2 H_2S-CH_4部分氧反应过程 | 第145-149页 |
| 8.4.3 H_2S-CH_4共热解及氧化反应路径 | 第149-150页 |
| 8.5 本章小结 | 第150-151页 |
| 第9章 结论与展望 | 第151-154页 |
| 9.1 结论 | 第151-153页 |
| 9.2 展望 | 第153-154页 |
| 附录 | 第154-170页 |
| 参考文献 | 第170-180页 |
| 致谢 | 第180-181页 |
| 博士期间工作成果与获奖 | 第181页 |
