复合气氛下低阶煤气化特性及工业应用

第一章低阶煤的资源特点与常见加工利用方式001～019

第一节我国低阶煤资源特点001

一、我国低阶煤赋存分布001

二、我国低阶煤的煤质特点002

三、开发低阶煤利用技术的重要意义003

第二节低阶煤常见加工利用方式004

一、用作燃料004

二、干燥提质005

三、热解（干馏）提质006

四、低阶煤气化007

五、褐煤成型007

六、直接液化008

七、溶剂抽提008

八、无灰煤技术009

九、热溶催化转化工艺009

十、制备吸附剂009

十一、制备水煤浆010

第三节低阶煤大规模开发利用的影响因素010

一、国家政策011

二、水资源012

三、煤气化技术013

四、单位能耗014

五、其他015

第四节本章小结016

参考文献016

第二章低阶煤气化技术特点及工业化进程020～033

第一节低阶煤用作气化原料的优势020

第二节低阶煤气化技术的分类与特点022

一、固定床气化023

二、流化床气化023

三、气流床气化023

第三节低阶煤气化技术工业化进程024

一、低阶煤气化技术工业化开发概况024

二、中国科学院灰熔聚气化技术026

三、U-gas气化技术028

第四节低阶煤气化技术的前景分析030

一、较高的能量利用效率030

二、巨大应用市场031

第五节本章小结032

参考文献033

第三章低阶煤气化过程的影响因素034～043

第一节H2O/O2反应气氛034

第二节气化温度036

第三节气化压力037

第四节挥发分-半焦相互作用038

第五节其他因素039

第六节本章小结040

参考文献041

第四章低阶煤气化过程中H2O/O2协同作用宏观特征044～058

第一节气化过程及褐煤转化率增幅044

一、原料特性044

二、气化过程046

三、褐煤转化率及其增幅047

第二节氧化反应对水蒸气气化反应协同作用宏观特征048

一、氧化反应对水蒸气气化反应协同作用的发现及方向分析048

二、氧化反应对水蒸气气化反应协同作用的进一步验证050

第三节氧化反应对水蒸气气化反应协同作用的宏观动力学特征052

一、气流床中水蒸气气化反应宏观动力学052

二、流化床中水蒸气气化反应宏观动力学054

第四节本章小结058

参考文献058

第五章低阶煤气化过程中H2O/O2协同作用机制059～073

第一节氧化反应对水蒸气气化半焦物理结构的影响059

一、气化半焦物理结构的表征测试条件059

二、添加氧气前后气化半焦物理结构的变化060

第二节氧化反应对水蒸气气化半焦官能团的影响063

一、不同气氛下半焦的傅里叶红外光谱063

二、不同气氛下半焦的拉曼分析064

三、不同气氛下半焦的窄谱扫描XPS-O1s谱图066

第三节氧化反应对水蒸气气化反应机理的影响068

一、氧交换机理和水蒸气解离吸附机理的一致性068

二、协同作用下的氧交换机理和水蒸气解离吸附机理069

第四节本章小结071

参考文献072

第六章低阶煤气化过程中H2O/O2协同作用的规律074～094

第一节反应器类型对促进作用的影响及分析074

一、不同反应器中添加氧气前后胜利褐煤转化率的变化074

二、不同反应器中水蒸气传质速率分析078

三、不同反应器中水蒸气气化反应动力学分析080

四、挥发分-半焦相互作用分析085

第二节气化温度对促进作用的影响及分析086

第三节水蒸气浓度对促进作用的影响及分析087

第四节氧气浓度对促进作用的影响及分析090

第五节本章小结091

参考文献092

第七章低阶煤流化床气化动力学及反应器模型095～136

第一节低阶煤气化动力学095

一、均相模型095

二、未反应收缩核模型096

三、混合模型097

四、随机孔模型098

五、气化机理模型100

六、分布活化能模型102

七、幂函数模型102

八、半经验模型103

第二节低阶煤气化反应器模型103

一、夹带流反应器103

二、流化床反应器107

三、流化床-固定床反应器113

四、常压/加压热重分析仪117

五、丝网反应器121

六、其他反应器122

第三节本章小结125

参考文献129

第八章H2O/O2协同作用下低阶煤气化过程建模分析137～181

第一节低阶煤气化反应器建模影响因素分析138

一、煤灰熔融结渣性及其对气化温度的影响138

二、气固相流动特点140

三、反应区域划分及各区域动力学分析141

四、热量传递模型与能量衡算145

第二节低阶煤气化反应器建模过程分析146

一、协同作用影响下的气固相反应模型146

二、协同作用影响下的气固相流动模型148

三、协同作用影响下的反应分区及各区动力学149

四、褐煤转化率及煤气组成的计算151

第三节模型的求解152

一、模型中未知参数的求解152

二、分区域模型求解154

第四节模型的应用155

一、胜利褐煤熔融结渣性预测及适宜气化温度的确定155

二、模型预测值与实验结果的对比156

三、模型对不同气氛下褐煤气化的预测159

四、模型对不同停留时间下褐煤气化的预测164

五、模型对不同粒径褐煤气化的结果预测168

六、模型中参数的敏感性分析170

第五节本章小结175

参考文献175

第九章低阶煤流化床气化中试过程分析182～201

第一节低阶煤流化床气化炉温炉压波动研究182

一、中试气化原料和工艺182

二、炉温波动分析184

三、炉压波动分析188

四、煤灰中碳含量分析190

第二节气化剂量对流化床工业气化过程炉温炉压的影响191

一、水蒸气量对炉温的影响191

二、氧气量对炉温的影响192

三、水蒸气量和氧气量对炉压的影响194

第三节流化床工业气化试验工艺计算过程分析195

一、工艺计算界区195

二、物料衡算196

三、热量衡算197

四、工艺过程技术经济指标计算198

第四节本章小结199

参考文献200

第十章低阶煤流化床气化工业试验202～220

第一节低阶煤熔融特性及适宜气化温度的确定202

一、化学组成对煤灰熔融温度的影响202

二、SiO2-Al2O3型矿物对煤灰熔融温度的影响206

三、预测煤灰熔融温度的新方法及其对低阶煤的预测210

第二节工业试验过程及氧气量和加煤量变化分析211

第三节工业试验中炉温稳定性分析213

第四节工业试验中炉压稳定性分析215

第五节工业试验灰渣残碳和煤气成分分析217

第六节本章小结217

参考文献218