青岚湖畔图书馆 内部资料
 开放课题
  计算机模拟与仿真
  稳定生产工艺技术
  环境污染防治及资源化
  过程安全与防治技术
  动态监控技术
  技术规范与经济评价
  煤气高效清洁利用技术

如果您对某个课题感兴趣,想申请加入该课题组,请电邮 ucginfo@163.com 或前往求是楼104房间找苏老师。

开放课题
煤炭地下气化中干燥和热解的模型化

发布时间:2013年09月05日 字体大小:【

课题一、煤炭地下气化中干燥和热解的模型化
课题编号:U2013090501
课题描述:
          干燥和热解是煤炭地下气化过程中的重要现象,它关系到产品煤气的组成和气化工作面的效率,并且这两个过程是以若干种方式相联系的。
         (1)在大块煤中的温度分布受到水蒸汽和热解气从煤内部向外部扩散的影响,这种传热的速率将随着传质速率而变化;(2)当煤的外表面被加热气体或邻近的热煤加热时,其温度分布向煤块的内部发展。由煤初次热解产生的轻质气体、焦油等在那些温度足够高的区域内将与扩散的水蒸汽反应;(3)虽然在地面气化中,干燥也是一个很重要的阶段,但由于地面气化煤的粒度很小,故干燥阶段在地面气化过程的分析中常常被忽略;(4)移动床气化炉的特性通常采用一维模型,它的干燥段位于煤气出口处,,全部煤在反应前均已干燥,水分不参与化学反应;(5)但对于煤炭地下气化,干燥段和热解阶段不仅沿轴向,而且沿横向建立,因而,煤中的水分参与化学反应,形成自气化作用。干燥与热解段的存在和自气化作用,不仅影响了周围煤体的传热,而且也影响了产品煤气的组成。
知识结构要求:
          1、掌握了偏微分方程的建立及求解方法;
          2、能熟练运用计算流体动力学(CFD)数值模拟软件(Phoenics);
          3、基本学科涉及:高等数学、煤气化、化工原理、流体力学、计算机语言、传热学以及反应工程等。
研究平台:
          1、煤炭地下气化综合实验系统。实验系统占地约260平米,其中实验装置占地约220平米,集中控制室面积约40平米。主要有:地下气化模型实验炉体(长4.5m×宽1.2m×深1.67m)、煤气净化系统、废气焚烧系统、数据采集系统、实验控制系统、煤气组分分析系统、污染物测定系统、煤炭热解实验系统、煤气加压输送系统、变压吸附系统、一氧化碳变换系统、甲烷化反应器、脱碳系统、换热及热计量等系统;
          2、主要仪器设备:气相色谱仪、热重分析仪、比表面积与孔径测定仪、自动量热仪、水蒸气发生器、热式气体流量计、间歇式高压釜、索氏萃取仪、烘箱、反应器底部循环泵、湿式流量仪表、电加热器、加氢改质实沸点蒸馏装置、红外光谱仪等。
课题费用: 2万元。
课题目标:

1、建立煤块干燥、热解和气化的数学模型;

2、编制基于有限体积法的模型求解程序;

3、实验验证模型的有效性,同时给出优化方案。

4、至少发表一篇EI检索的论文;每年至少1篇中文核心;

5、最终完成1份课题研究报告,每季度提交1份研究进度报告。


研究时间:
          2013年9月~2015年7月
指导老师:李文军  >>
课题负责人:苏倩倩  >>
课题组成员:   赵 伦                       
如果你渴望动手实践书本知识,渴望体验本课题的科学研究,渴望得到相关领域老师指导,渴望与优秀同龄学生交流技术学习经验,那就申请加入课题组吧!

主页 | 科学研究 | 开放课题
    Copyright © 2013 煤炭行业地下气化实验中心|河北省高等学校教学示范中心 京ICP备06066729