《煤氣化新技術與原理=CoalGasificationTechnologyandPrinciple》共5章。第1章，重點介紹煤焦化過程的基礎科學問題，為後續的煤氣返回脫硫脫硝過程、共氣化過程、催化燃燒過程提供必要基礎知識。第2章，重點介紹煤焦化和燃燒過程中返回還原性氣體，實現焦炭脫硫、煙氣脫硝的過程，提出了焦化和燃燒過程中原位固體脫硫、氣體脫硝技術。第3章，重點介紹了煤與天然氣/焦爐煤氣共氣化的技術基礎，提出了利用小高爐作為共氣化反應器的構想，並進行了共氣化原理分析。第4章，重點介紹了煤與重質油共氣化的可行性、熱態模擬及動力學，並闡述了煤與重質油共氣化參數對合成氣生成規律的影響。第5章，重點介紹了催化強化粉煤燃燒過程及兩相流反應器內煤粉燃燒動力學。
基本介紹
- 中文名：鋼鐵冶金新技術叢書:煤氣化新技術與原理
- 外文名：Coal Gasification Technology And Principle
- 作者：郭占成 公旭中
- 出版日期：2014年6月1日
- 語種：簡體中文
- ISBN：7030410327
- 出版社：科學出版社
- 頁數：405頁
- 開本：5
基本介紹,內容簡介,作者簡介,圖書目錄,
基本介紹
內容簡介
《煤氣化新技術與原理》可供煤化工與鋼鐵冶金專業及相關技術領域科技工作者、大學教師和研究生學習參考。
作者簡介
郭占成 男，博士，北京科技大學教授，博士生導師，國家傑出青年基金獲得者，鋼鐵冶金新技術國家重點實驗室主任，主持國家自然科學基金項目10項、863課題4項、973子課題2項，主要從事鋼鐵冶金、二次資源循環利用和煤氣化與燃燒的交叉領域基礎研究。發表SCI論文100餘篇，授權專利30多項。公旭中 男，博士，中國科學院過程工程研究所副研究員，主要從事煤熱解、氣化、燃燒、脫硫、電解等高效清潔轉化方面的基礎研究，主持國家自然科學基金項目1項，負責863項目子課題l項。發表SCI論文30多篇，申請專利10多項。
圖書目錄
《鋼鐵冶金新技術叢書》序
前言
第1章煤焦化技術基礎
1.1均勻溫度分布條件下煤/半焦的膨脹與收縮
1.1.1均勻溫度分布下焦化過程模擬
1.1.2煤的形態對體積膨脹與收縮特性的影響
1.1.3煤的形態對熱解開始溫度的影響
1.1.4揮發分含量對體積膨脹收縮率的影響
1.1.5最大體積膨脹率、收縮率與密度、粒度的關係
1.1.6煤的形態對焦化後期焦炭結構與形貌的影響
1.1.7煤的形態影響膨脹與收縮特性的討論
1.2梯度溫度分布條件下煤/半焦的膨脹與收縮
1.2.1梯度溫度分布下焦化過程模擬
1.2.2升溫速率、堆密度對煤料柱梯度溫度的影響
1.2.3焦化時間對煤料柱徑向收縮率的影響
1.2.4煤料柱徑向收縮值與中心溫度的關係
1.2.5煤料柱徑向收縮值與梯度溫度的關係
1.3焦化過程半焦孔隙結構演變規律
1.3.1半焦製備與表征
1.3.2半焦孔隙率變化規律
1.3.3比表面積變化規律
1.3.4累積孔體積變化規律
1.3.5孔徑分布變化規律
1.3.6半焦的表面結構
1.4半焦/焦炭孔隙結構的分形特徵
1.4.1孔結構分形特徵模型的建立
1.4.2半焦孔隙體積分形維數的確定
1.4.3半焦孔隙體積分形維數隨焦化溫度的變化
1.4.4半焦孔隙體積分形維數隨徑向位置的變化
1.4.5氣體流動過程中的半焦/焦炭介質透氣性
1.5煤催化熱解半焦結構演變規律
1.5.1無煙煤催化熱解過程TG—FTIR分析
1.5.2無煙煤催化熱解半焦孔與表面結構
1.5.3無煙煤催化熱解半焦化學結構
1.5.4煤催化熱解動力學
1.5.5不同煤種的催化熱解反應性
參考文獻
第2章還原性氣體返回脫硫脫硝技術
2.1焦炭中硫存在形式與空間分布
2.1.1焦化過程模擬
2.1.2焦炭中各種形態硫的空間分布
2.1.3焦炭中硫的XPS分析
2.1.4結焦室寬度對焦炭硫含量的影響
2.2焦化過程部分焦爐煤氣返回脫硫
2.2.1焦化過程部分煤氣返回焦炭脫硫
2.2.2焦化過程還原氣返回脫硫規律
2.2.3高硫煤焦化過程還原氣返回脫硫
2.2.4煉焦用混合煤脫硫規律
2.2.5焦化過程煤氣返回的脫硫機理
2.2.6焦化過程返回煤氣參數最佳化
2.2.7焦爐內氣體分布數值模擬
2.3焦爐煤氣焦化過程返回脫硫甲烷裂解作用
2.3.1焦炭反應性及反應後強度
2.3.2焦化過程返回甲烷
2.3.3焦炭性能的演變規律
2.3.4焦炭結構的演變規律
2.3.5氣體返回和甲烷裂解對爐溫及工藝過程的影響
2.4熱解氣還原脫除煙氣中NOx
2.4.1熱解氣還原煙氣脫硝模擬
2.4.2還原氣氛下熱解氣組分還原NO均相反應
2.4.3氧化氣氛下熱解氣組分還原NOx均相反應
2.4.4金屬氧化物對熱解氣組分還原NO的催化作用
2.4.5燒結礦對NOx脫除反應的作用規律
2.5解耦燃燒與煙氣返回脫硝
2.5.1實驗原料、裝置與方法
2.5.2焦炭還原NOx的作用規律
2.5.3解耦燃燒與煙氣返回降低NOx排放
參考文獻
第3章煤與天然氣/焦爐煤氣共氣化技術
3，1煤與天然氣共氣化原理
3.1.1合成氣製備技術
3.1.2煤與天然氣共氣化技術原理
3.1.3煤與天然氣共氣化工藝流程
3.1.4煤與天然氣共氣化爐
3.1.5煤與天然氣共氣化反應過程
3.1.6合成氣製備爐內的溫度控制
3.1—7煤與天然氣共氣化的特點
3.2煤與天然氣共氣化溫度
3.2.1合成氣出口溫度
3.2.2下部火焰區溫度的控制
3.2.3最高火焰溫度理論值
3.3煤與天然氣共氣化模擬研究
3.3.1煤與天然氣共氣化過程模擬
3.3.2煤與天然氣共氣化爐的操作效率
3.3.3煤與天然氣共氣化反應過程
3.4煤與天然氣共氣化示範研究
3.4.1共氣化熱態示範
3.4.2高溫火焰區溫度分布
3.4.3合成氣有效成分
3.4.4煤種對甲烷和水蒸氣轉化率的影響
3.5焦炭和煤灰對甲烷裂解催化作用
3.5.1焦炭對甲烷裂解催化作用
3.5.2煤灰對甲烷裂解催化作用
3.5.3反應器器壁對甲烷裂解反應的影響
3.6煤與天然氣共氣化熱力學與動力學
3.6.1煤與天然氣共氣化的物料衡算
3.6.2煤與天然氣共氣化的平衡
3.6.3共氣化熱力學模擬結果
3.6.4煤與天然氣共氣化過程動力學
3.6.5共氣化動力學模擬
參考文獻
第4章煤與重質油共氣化技術
4.1煤與重質油共氣化原理
4.1.1煤與重質油共氣化技術原理
4.1.2煤與重質油共氣化工藝與傳統工藝
4.1.3煤與重質油共氣化過程
4.1.4煤與重質油共氣化熱力學
4.1.5煤與原油共氣化模擬
4.1.6操作參數對出口氣體組成的影響
4.1.7操作參數對裂解結焦生成物的影響
4.2煤與渣油共氣化規律
4.2.1渣油的化學組成和結構
4.2.2操作條件對出口氣體組成的影響
4.2.3裂解生成液體成分
4.2.4操作參數對結焦生成物的影響
4.2.5結焦生成物反應性
4.2.6原料轉化率
4.3煤與重質油共氣化熱態模擬
4.3.1操作參數對火焰區溫度及出口氣體組成的影響
4.3.2操作參數對結焦生成物的影響
4.4煤與重質油共氣化動力學
4.4.1重質油熱裂解集總動力學模型的構建
4.4.2重質油熱裂解七集總動力學模型的建立
4.4.3勝利常壓渣油熱裂解七集總動力學模型
4.4.4煤與重質油共氣化動力學
參考文獻
第5章煤催化燃燒節能減排技術
5.1煤氧兩相流燃燒反應特性
5.1.1煤氧兩相流燃燒反應模擬
5.1.2煤非催化燃燒動力學
5.1.3燃燒參數對煤氧兩相流燃燒特性的影響
5.2煤粉催化燃燒反應性
5.2.1催化劑對煤粉燃燒的影響
5.2.2煤質特徵對催化燃燒的影響
5.2.3燃燒工藝對催化燃燒的影響
5.3無煙煤催化燃燒效率
5.3.1參比DTA與常規DTA
5.3.2燃燒效率評價方法
5.3.3RDTA和DTA分析
5.3.4煤催化燃燒過程CO2和co的釋放
5.3.5煤灰中碳含量
5.3.6褐煤與煙煤的催化燃燒效率
5.4無煙煤催化燃燒機理
5.4.1碳材料催化燃燒機理
5.4.2煤催化燃燒燃點降低機理
5.4.3無煙煤催化燃燒動力學
5.5半焦催化燃燒反應性
5.5.1熱解前後加入催化劑的半焦燃燒反應性
5.5.2酸洗催化熱解半焦與非催化熱解半焦燃燒反應性
5.5.3熱解條件對半焦催化燃燒反應性的影響
5.6焦炭催化燃燒脫硝
5.6.1負載催化劑焦炭燃燒脫硝
5.6.2負載鹼金屬類催化劑焦炭燃燒排放NOx規律
5.6.3負載鹼土類催化劑焦炭燃燒排放NOx規律
5.6.4負載Fe氧化物催化劑焦炭燃燒排放NOx規律
5.6.5負載稀土類催化劑焦炭燃燒排放NOx規律
5.7煤催化燃燒過程實現節能減排機理
5.7.1煤粉催化燃燒反應性提高機理
5.7.2煤催化燃燒技術節能減排機理
5.7.3水在催化燃燒過程中的作用
參考文獻
前言
第1章煤焦化技術基礎
1.1均勻溫度分布條件下煤/半焦的膨脹與收縮
1.1.1均勻溫度分布下焦化過程模擬
1.1.2煤的形態對體積膨脹與收縮特性的影響
1.1.3煤的形態對熱解開始溫度的影響
1.1.4揮發分含量對體積膨脹收縮率的影響
1.1.5最大體積膨脹率、收縮率與密度、粒度的關係
1.1.6煤的形態對焦化後期焦炭結構與形貌的影響
1.1.7煤的形態影響膨脹與收縮特性的討論
1.2梯度溫度分布條件下煤/半焦的膨脹與收縮
1.2.1梯度溫度分布下焦化過程模擬
1.2.2升溫速率、堆密度對煤料柱梯度溫度的影響
1.2.3焦化時間對煤料柱徑向收縮率的影響
1.2.4煤料柱徑向收縮值與中心溫度的關係
1.2.5煤料柱徑向收縮值與梯度溫度的關係
1.3焦化過程半焦孔隙結構演變規律
1.3.1半焦製備與表征
1.3.2半焦孔隙率變化規律
1.3.3比表面積變化規律
1.3.4累積孔體積變化規律
1.3.5孔徑分布變化規律
1.3.6半焦的表面結構
1.4半焦/焦炭孔隙結構的分形特徵
1.4.1孔結構分形特徵模型的建立
1.4.2半焦孔隙體積分形維數的確定
1.4.3半焦孔隙體積分形維數隨焦化溫度的變化
1.4.4半焦孔隙體積分形維數隨徑向位置的變化
1.4.5氣體流動過程中的半焦/焦炭介質透氣性
1.5煤催化熱解半焦結構演變規律
1.5.1無煙煤催化熱解過程TG—FTIR分析
1.5.2無煙煤催化熱解半焦孔與表面結構
1.5.3無煙煤催化熱解半焦化學結構
1.5.4煤催化熱解動力學
1.5.5不同煤種的催化熱解反應性
參考文獻
第2章還原性氣體返回脫硫脫硝技術
2.1焦炭中硫存在形式與空間分布
2.1.1焦化過程模擬
2.1.2焦炭中各種形態硫的空間分布
2.1.3焦炭中硫的XPS分析
2.1.4結焦室寬度對焦炭硫含量的影響
2.2焦化過程部分焦爐煤氣返回脫硫
2.2.1焦化過程部分煤氣返回焦炭脫硫
2.2.2焦化過程還原氣返回脫硫規律
2.2.3高硫煤焦化過程還原氣返回脫硫
2.2.4煉焦用混合煤脫硫規律
2.2.5焦化過程煤氣返回的脫硫機理
2.2.6焦化過程返回煤氣參數最佳化
2.2.7焦爐內氣體分布數值模擬
2.3焦爐煤氣焦化過程返回脫硫甲烷裂解作用
2.3.1焦炭反應性及反應後強度
2.3.2焦化過程返回甲烷
2.3.3焦炭性能的演變規律
2.3.4焦炭結構的演變規律
2.3.5氣體返回和甲烷裂解對爐溫及工藝過程的影響
2.4熱解氣還原脫除煙氣中NOx
2.4.1熱解氣還原煙氣脫硝模擬
2.4.2還原氣氛下熱解氣組分還原NO均相反應
2.4.3氧化氣氛下熱解氣組分還原NOx均相反應
2.4.4金屬氧化物對熱解氣組分還原NO的催化作用
2.4.5燒結礦對NOx脫除反應的作用規律
2.5解耦燃燒與煙氣返回脫硝
2.5.1實驗原料、裝置與方法
2.5.2焦炭還原NOx的作用規律
2.5.3解耦燃燒與煙氣返回降低NOx排放
參考文獻
第3章煤與天然氣/焦爐煤氣共氣化技術
3，1煤與天然氣共氣化原理
3.1.1合成氣製備技術
3.1.2煤與天然氣共氣化技術原理
3.1.3煤與天然氣共氣化工藝流程
3.1.4煤與天然氣共氣化爐
3.1.5煤與天然氣共氣化反應過程
3.1.6合成氣製備爐內的溫度控制
3.1—7煤與天然氣共氣化的特點
3.2煤與天然氣共氣化溫度
3.2.1合成氣出口溫度
3.2.2下部火焰區溫度的控制
3.2.3最高火焰溫度理論值
3.3煤與天然氣共氣化模擬研究
3.3.1煤與天然氣共氣化過程模擬
3.3.2煤與天然氣共氣化爐的操作效率
3.3.3煤與天然氣共氣化反應過程
3.4煤與天然氣共氣化示範研究
3.4.1共氣化熱態示範
3.4.2高溫火焰區溫度分布
3.4.3合成氣有效成分
3.4.4煤種對甲烷和水蒸氣轉化率的影響
3.5焦炭和煤灰對甲烷裂解催化作用
3.5.1焦炭對甲烷裂解催化作用
3.5.2煤灰對甲烷裂解催化作用
3.5.3反應器器壁對甲烷裂解反應的影響
3.6煤與天然氣共氣化熱力學與動力學
3.6.1煤與天然氣共氣化的物料衡算
3.6.2煤與天然氣共氣化的平衡
3.6.3共氣化熱力學模擬結果
3.6.4煤與天然氣共氣化過程動力學
3.6.5共氣化動力學模擬
參考文獻
第4章煤與重質油共氣化技術
4.1煤與重質油共氣化原理
4.1.1煤與重質油共氣化技術原理
4.1.2煤與重質油共氣化工藝與傳統工藝
4.1.3煤與重質油共氣化過程
4.1.4煤與重質油共氣化熱力學
4.1.5煤與原油共氣化模擬
4.1.6操作參數對出口氣體組成的影響
4.1.7操作參數對裂解結焦生成物的影響
4.2煤與渣油共氣化規律
4.2.1渣油的化學組成和結構
4.2.2操作條件對出口氣體組成的影響
4.2.3裂解生成液體成分
4.2.4操作參數對結焦生成物的影響
4.2.5結焦生成物反應性
4.2.6原料轉化率
4.3煤與重質油共氣化熱態模擬
4.3.1操作參數對火焰區溫度及出口氣體組成的影響
4.3.2操作參數對結焦生成物的影響
4.4煤與重質油共氣化動力學
4.4.1重質油熱裂解集總動力學模型的構建
4.4.2重質油熱裂解七集總動力學模型的建立
4.4.3勝利常壓渣油熱裂解七集總動力學模型
4.4.4煤與重質油共氣化動力學
參考文獻
第5章煤催化燃燒節能減排技術
5.1煤氧兩相流燃燒反應特性
5.1.1煤氧兩相流燃燒反應模擬
5.1.2煤非催化燃燒動力學
5.1.3燃燒參數對煤氧兩相流燃燒特性的影響
5.2煤粉催化燃燒反應性
5.2.1催化劑對煤粉燃燒的影響
5.2.2煤質特徵對催化燃燒的影響
5.2.3燃燒工藝對催化燃燒的影響
5.3無煙煤催化燃燒效率
5.3.1參比DTA與常規DTA
5.3.2燃燒效率評價方法
5.3.3RDTA和DTA分析
5.3.4煤催化燃燒過程CO2和co的釋放
5.3.5煤灰中碳含量
5.3.6褐煤與煙煤的催化燃燒效率
5.4無煙煤催化燃燒機理
5.4.1碳材料催化燃燒機理
5.4.2煤催化燃燒燃點降低機理
5.4.3無煙煤催化燃燒動力學
5.5半焦催化燃燒反應性
5.5.1熱解前後加入催化劑的半焦燃燒反應性
5.5.2酸洗催化熱解半焦與非催化熱解半焦燃燒反應性
5.5.3熱解條件對半焦催化燃燒反應性的影響
5.6焦炭催化燃燒脫硝
5.6.1負載催化劑焦炭燃燒脫硝
5.6.2負載鹼金屬類催化劑焦炭燃燒排放NOx規律
5.6.3負載鹼土類催化劑焦炭燃燒排放NOx規律
5.6.4負載Fe氧化物催化劑焦炭燃燒排放NOx規律
5.6.5負載稀土類催化劑焦炭燃燒排放NOx規律
5.7煤催化燃燒過程實現節能減排機理
5.7.1煤粉催化燃燒反應性提高機理
5.7.2煤催化燃燒技術節能減排機理
5.7.3水在催化燃燒過程中的作用
參考文獻
