煤高效制合成气装置模拟的研究

《煤高效制合成气装置模拟的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、太原理工大学硕士研究生学位论文煤高效制合成气装置的模拟研究摘要煤气化是洁净、高效利用煤炭的主要途径之一，长期的生产实践表明，在将煤炭转变成更便利的能源和产品形式的各种技术中，煤气化是最应优先考虑的一种加工方法。研究表明，煤炭中的碳在水蒸气气化反应中分为易气化和难气化两部分，易气化的部分（约占含碳量的80%），在较短时间内可以迅速气化，而剩余的约20%的难气化部分的碳需要较长的时间才能完成，为了提高煤的煤炭转化效率,合理利用煤炭资源,人们开始采用分级转化技术，即燃烧和气化分离进行，易于气化的部分先气化，难气化的碳进入燃烧段燃烧，提供煤的气化反应所需的能量，以此达到热量的最佳利用。但是现有煤

2、循环气化采用的燃烧段与气化段分离的结构，由于传热方式单一，普遍存在热量利用低。在学习前人的基础上，同时为了降低合成气中的氮氧化物，提高H的含量，我们提出一种煤气化装置，该装置不仅可以同过物料循环实现热量传递，而且还可以通过传热面进行热量传递，传热途径增多。同时实现了产品气和燃烧产生的废气完全隔离的效果，大大简化了后续的处理工艺。由于数值模拟相对于实验研究具有很独特的优点,比如成本低,周期短,能获得完整的数据,能模拟出实际运行过程中各种所测数据状态,因此本论文采用Fluent软件该装置进行数值模拟，主要内容是在理论分析的基础上，经过合理假设，首先利用CAD制图初步软件绘制出该装置简化后的三

3、维几何模型，然后通过前置处理软件Gambit对该几何模型进行网格划分，划分完成后导入Fluent进行模拟计算。在模拟过程中，调节径高比，固体颗粒直径等参数，然后比较分析在不同参数下模拟得到的结果，找出达到最佳传热效果时某参数的准确值，或者是在某个范围内传热最好。数据分析的I太原理工大学硕士研究生学位论文结果可以为加入化学反应的数值模拟以及后期实验台的搭建提供参考性的数据，节约实验所需要的高额成本。关键词：煤气化流化床Fluent两相流模型数值模拟II太原理工大学硕士研究生学位论文SIMULATIONSTUDYONCOALSYNTHESISGASINSTALLATIONSABSTRACTC

4、oalgasificationisoneofthemanymainwaysofusingcoal,whichiscleanandefficient.Itisthemostprioritytechniquewhichshouldbetakenconsiderationintheprocessofturningcoalintomoreconvenientenergyandproductsjudgingfromthelong-termproductionpractices.Studieshaveshownthatthecarbonincoalcanbedividedintotwoparts:t

5、heeasytogasificationandthedifficultpart.Theeasy-gasificationpart(about80%ofthecarboncontent)wouldbegasifiedquicklyinashortperiodoftime,whiletheremaining20%ofthecoalrequirealongertimetocompletegasification.Peoplehavebegunadoptingaclassificationconversiontechnology,namely,separationofcombustionandg

6、asification,inordertoimprovetheefficiencyofcoalandmakebetteruseofcoal.Theeasy-to-gasificationpartissendingtogasifyfirstlyandthenthedifficultonetoburn.Theheartfromburningisusedtoofferenergyforthereactionofcoalinreturn,achievingtheoptimumuseoftheheart.Butlowuseoftheheartexistswidelyinthecurrentstru

7、ctureofgasificationofcoalusedincombustionandgasificationduetothesinglemeanofheattransmission.Weproposecoalgasificationequipment,whichcannotonlyachievetheheattransmissionwiththecycleofexcessivematerials,butalsotransferh