煤与天然气共气化制合成气
| 摘要 | 第3-4页 |
| ABSTRACT | 第4-5页 |
| 1 绪论 | 第9-21页 |
| 1.1 合成气的应用 | 第9-12页 |
| 1.1.1 化工产品合成 | 第9-10页 |
| 1.1.2 生产海绵铁 | 第10-11页 |
| 1.1.3 IGCC发电 | 第11-12页 |
| 1.2 煤气化制合成气 | 第12-14页 |
| 1.2.1 固定床气化工艺 | 第12-13页 |
| 1.2.2 流化床气化工艺 | 第13页 |
| 1.2.3 气流床气化工艺 | 第13-14页 |
| 1.3 天然气制合成气 | 第14-16页 |
| 1.3.1 甲烷水蒸气重整 | 第15页 |
| 1.3.2 甲烷部分氧化 | 第15-16页 |
| 1.3.3 甲烷自热转化 | 第16页 |
| 1.3.4 甲烷二氧化碳重整 | 第16页 |
| 1.3.5 甲烷三重整 | 第16页 |
| 1.4 煤与天然气共气化 | 第16-18页 |
| 1.4.1 煤气化存在的问题 | 第17页 |
| 1.4.2 天然气工业的发展 | 第17-18页 |
| 1.4.3 共气化的特点 | 第18页 |
| 1.5 本课题的研究基础 | 第18-19页 |
| 1.6 本课题的研究思路及内容 | 第19-21页 |
| 2 煤与天然气共气化热力学分析 | 第21-39页 |
| 2.1 共气化过程 | 第21-24页 |
| 2.1.1 过程耦合的基本概念 | 第21-22页 |
| 2.1.2 发生的主要反应 | 第22页 |
| 2.1.3 反应竞争能力分析 | 第22-24页 |
| 2.2 Aspen Plus共气化过程模拟 | 第24-28页 |
| 2.2.1 组分的规定 | 第24-25页 |
| 2.2.2 物性方法的选择 | 第25-26页 |
| 2.2.3 气化炉模型的建立 | 第26-27页 |
| 2.2.4 模拟条件及结果 | 第27-28页 |
| 2.3 单个变量对共气化结果的影响 | 第28-32页 |
| 2.3.1 反应压力的影响 | 第28-29页 |
| 2.3.2 煤浆浓度的影响 | 第29-30页 |
| 2.3.3 O_2进料流量的影响 | 第30-31页 |
| 2.3.4 天然气进料流量的影响 | 第31-32页 |
| 2.4 多个变量对共气化结果的影响 | 第32-36页 |
| 2.4.1 气化炉出口温度 | 第32-33页 |
| 2.4.2 各气体摩尔组成 | 第33-34页 |
| 2.4.3 有效气体摩尔分数 | 第34-35页 |
| 2.4.4 氢碳比 | 第35-36页 |
| 2.5 模拟数据筛选 | 第36-38页 |
| 2.6 本章小结 | 第38-39页 |
| 3 煤与天然气共气化过程建模 | 第39-48页 |
| 3.1 模型建立 | 第39-42页 |
| 3.1.1 模拟工况 | 第39页 |
| 3.1.2 模型介绍 | 第39-40页 |
| 3.1.3 网格划分 | 第40-41页 |
| 3.1.4 边界条件 | 第41页 |
| 3.1.5 模型假设 | 第41-42页 |
| 3.3 流体流动的控制方程 | 第42-43页 |
| 3.3.1 质量守恒定律方程 | 第42页 |
| 3.3.2 动量守恒定律方程 | 第42页 |
| 3.3.3 能量守恒定律方程 | 第42-43页 |
| 3.3.4 组分质量守恒定律方程 | 第43页 |
| 3.4 基本模型的选择 | 第43-46页 |
| 3.4.1 湍流模型 | 第43-44页 |
| 3.4.2 辐射模型 | 第44-45页 |
| 3.4.3 离散相模型 | 第45页 |
| 3.4.4 PDF非预混燃烧模型 | 第45-46页 |
| 3.5 计算及收敛 | 第46-47页 |
| 3.5.1 流场计算方法 | 第46页 |
| 3.5.2 判断收敛的条件 | 第46-47页 |
| 3.6 本章小结 | 第47-48页 |
| 4 煤与天然气共气化数值模拟 | 第48-58页 |
| 4.1 冷态模拟结果 | 第48-50页 |
| 4.1.1 初始参数设置 | 第48-49页 |
| 4.1.2 冷态流场分布 | 第49-50页 |
| 4.2 热态模拟结果 | 第50-56页 |
| 4.2.1 初始参数设置 | 第50-51页 |
| 4.2.2 温度和压力分布 | 第51-52页 |
| 4.2.3 速度及湍流动能分布 | 第52-53页 |
| 4.2.4 挥发分析出及颗粒燃尽 | 第53-54页 |
| 4.2.5 气体摩尔浓度分布 | 第54-55页 |
| 4.2.6 轴向温度及气体分布 | 第55-56页 |
| 4.3 模拟结果对比 | 第56-57页 |
| 4.4 本章小结 | 第57-58页 |
| 5 结论与展望 | 第58-59页 |
| 5.1 结论 | 第58页 |
| 5.2 展望 | 第58-59页 |
| 致谢 | 第59-60页 |
| 参考文献 | 第60-63页 |
| 附录 | 第63页 |
