简介:针对燃煤烟气SO2脱除技术面临的可持续发展困境,以固体碳材料为还原剂的碳热SO2还原制硫磺技术具有重要发展前景,其中抑制非目标副产物的伴生是实现SO2定向还原的关键。基于吉布斯自由能最小原理对碳热还原SO2反应进行平衡产物量的计算,并通过固定床-FTIR实验分析反应的气相产物,探究了硫产率、副产物CO、COS和CS2的生成规律。基于温度对反应热力学平衡的影响,结合副反应,来推断出合理的反应机理。在摩尔比n(C)∶n(SO2)≤1.0时体系中主要发生反应C+SO2→S+CO2,副产物CS2生成量级仅为10-4,理论硫产率可维持在0.9以上。过量的碳会促进COS由主反应物一步生成,高温、碳过量会促进COS向CS2的转化反应。相关研究结果对实际应用时最佳工况的选取以及单质硫选择性的提高具有重要指导意义。
简介:设计并建立了25kWth串行流化床生物质气化反应器,基于此反应器,以赤铁矿石作为载氧体,开展生物质化学链气化实验研究,考察气化反应器温度、S/B、载氧体添加比例对生物质气化特性的影响。当赤铁矿占床料比例高于40%时,该气化装置的气化反应器温度保持平稳,铁矿石载氧体的再生及传热性能优良。燃料反应器出口烟气的成分为H2、CO2、CO、CH4和少量的C2H4。随着气化反应器温度升高,气化反应器出口烟气中CO、CH4和C2H4体积分数逐渐降低,相应的CO2体积分数逐渐升高。随着S/B由0.6升高到1.4,气化反应器出口烟气中H2和CO2体积分数逐渐升高,CO、CH4和C2H4体积分数逐渐降低。另外,载氧体添加比例增加,生物质气化反应器出口烟气中CO、H2、CH4和C2H4体积分数呈减小的趋势,而CO2体积分数显著增加。
简介:通过实验研究了一种利用简化复合抛物面聚光器(compoundparabolicconcentrato,CPC),全玻璃真空集热管和同心套管组成的太阳能中高温空气集热设备,可以满足工业过程对150℃至200℃的中高温度空气需求。该太阳能空气集热系统由8级集热单元串联而成。各单元都包括一个简化式CPC、一个双层玻璃真空管和一根铜套管。套管被安装在玻璃管内,空气在套管内逐级加热。对各种天气条件和流动参数对集热系统出口空气温度、系统功率和集热效率的影响进行了分析和试验研究。结果表明,整个系统具有良好的中高温集热性能。即使出口空气温度达到210℃,系统平均集热效率仍然达到20%;秋天晴天系统出口空气温度可达210℃,秋季阴雨天也可达168℃。试验结果确认这种简化CPC式全真空玻璃集热管和套管的组合装置是一种有工业实用前途的太阳能高温空气集热器。
简介:为了研究一维平板融化各个传热阶段的特性,以第三类边界条件下一维有限厚度平板对流融化过程为研究对象,同时考虑融化后的相变材料被周围流体及时带走,把传热过程分成3个阶段,分别建立了传热计算模型,并采用三次多项式热平衡积分方法对各阶段进行近似求解。获得了易于求解的相界面能量方程与平板内部导热控制方程。并通过具体应用,分析了冰层融化各阶段温度分布、显(潜)热量及相界面变化规律。
简介:偏滤器是托卡马克装置堆内的重要部件,有去除杂质、避免第一壁烧蚀的作用。在装置运行前,要对偏滤器进行烘烤以去除水分及杂质,但在烘烤过程中偏滤器靶板会产生较大的热应力。为了探究偏滤嚣在不同烘烤速率下的热应力变化,找到能够改善热应力的最大烘烤速率,发展了一维流动换热和三维导热耦合计算的模拟方法,对ITER偏滤器换热模块内的流动和温度分布进行分析,并进一步考察了不同烘烤速率下的热应力分布。计算结果显示,烘烤速率对ITER偏滤器的热应力有较大影响,减慢烘烤速率可以明显降低热应力,当烘烤速率小于0.1K/s时烘烤速率对热应力的影响很小。另外,纯铜中间层在烘烤过程中会发生塑性屈服现象,这会减小结构的热应力。