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煤炭地下气化基础：基于三区分布的煤炭地下气化物料与能量平衡模型


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煤炭地下气化基础：基于三区分布的煤炭地下气化物料与能量平衡模型
  • 书号：9787030429377
    作者：梁杰,王张卿
  • 外文书名：
  • 装帧：平装
    开本：B5
  • 页数：176
    字数：220
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2017-10-26
  • 所属分类：
  • 定价： ￥78.00元
    售价： ￥78.00元
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本书是国家高技术研究发展计划（863 计划）课题“煤炭地下气化过程模拟及评价系统”研究成果的一部分——基于三区分布的煤炭地下气化物料与能量平衡模型。将煤炭地下气化过程氧化区、还原区和干馏干燥区（三区）的分布特征与地面煤气化系统平衡模型相结合，建立了煤炭地下气化物料与能量平衡模型；通过不同煤种和不同温度下的热解实验，建立了热解过程各元素的迁移方程；通过不同气化通道、注气方式、涌水量和气化剂组成条件下的地下气化模型试验，研究了“三区”比例对出口煤气组分的影响规律，验证了“三区”温度范围的合理性，从而获得了以“三区”比例来表征的气化反应碳转化控制方程和水煤气变换反应的控制方程及其控制常数；开发了煤炭地下气化过程物料及能量平衡模型计算软件；对煤炭地下气化现场试验的计算表明，该模型在预测出口煤气组分和热效率方面，具有较高的实用价值。
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    前言
    第1章 绪论 1
    1.1 煤炭地下气化原理及研究概况 1
    1.1.1 煤炭地下气化过程原理及工艺 1
    1.1.2 煤炭地下气化技术的研究现状 5
    1.2 煤炭地下气化数学模型 7
    1.2.1 煤炭地下气化过程模拟 7
    1.2.2 煤气化系统物料与能量平衡模型 10
    1.3 研究目的和意义 15
    1.4 主要研究内容和技术路线 16
    1.4.1 主要研究内容 16
    1.4.2 技术路线 17
    1.5 本章小结 19
    第2章 煤热解过程元素迁移规律 20
    2.1 实验煤种及煤质分析 20
    2.1.1 实验煤种 20
    2.1.2 煤质特征分析 22
    2.2 热解实验及热解产物 23
    2.2.1 热解实验装置及流程 23
    2.2.2 不同煤种热解产物的产率 23
    2.2.3 不同煤种热解煤气组分 25
    2.2.4 元素迁移比例计算 27
    2.3 煤热解过程元素迁移规律 28
    2.3.1 不同煤种中碳元素的迁移规律 28
    2.3.2 不同煤种中氢元素的迁移规律 32
    2.3.3 不同煤种中氧元素的迁移规律 37
    2.3.4 不同煤种中氮元素的迁移规律 41
    2.3.5 不同煤种中硫元素的迁移规律 43
    2.4 本章小结 46
    第3章 碳转化控制方程及控制常数 48
    3.1 煤炭地下气化过程碳转化控制方程 48
    3.2 试验煤样及模型试验系统 49
    3.2.1 试验煤样煤质分析 49
    3.2.2 煤炭地下气化模型试验系统 50
    3.3 模型试验过程及试验方法 51
    3.3.1 模型试验过程 51
    3.3.2 煤层结构 52
    3.3.3 注气方式 53
    3.3.4 二维温度场图 54
    3.4 不同气化工艺下碳转化控制方程及控制常数 54
    3.4.1 空气连续气化工艺 54
    3.4.2 富氧-CO2气化工艺 58
    3.4.3 富氧-水气化工艺 67
    3.4.4 富氧连续气化工艺 77
    3.5 本章小结 83
    第4章 水煤气变换平衡常数 86
    4.1 煤炭地下气化过程水煤气变换反应 86
    4.1.1 水煤气变换反应机理 86
    4.1.2 煤气化过程水煤气变换反应及特点 88
    4.1.3 UCG过程影响水煤气变换反应的因素分析 89
    4.2 水煤气变换反应试验过程 91
    4.2.1 灰渣催化性能评价试验过程 91
    4.2.2 地下气化过程水煤气变换平衡常数关联式 91
    4.3 地下气化灰渣对水煤气变换反应的催化效果 92
    4.3.1 纯氧-水蒸气气化灰渣（1#）样品试验 92
    4.3.2 富氧-CO2气化灰渣（2#）样品试验 93
    4.4 地下气化水煤气变换反应平衡常数的关联式 95
    4.4.1 平衡常数 的理论分析 95
    4.4.2 富氧-CO2气化工艺 值 96
    4.4.3 DCRA气化工艺 值 99
    4.5 本章小结 102
    第5章 顶板涌水对“三区”比例的影响 103
    5.1 涌水对地下气化过程的影响 103
    5.1.1 涌水的形成过程 103
    5.1.2 涌水与气化过程之间的关联性 106
    5.2 煤炭地下气化过程涌水试验过程 106
    5.3 顶板涌水对“三区”比例的影响 108
    5.3.1 涌水条件下的富氧-CO2气化工艺 108
    5.3.2 注水条件下DCRA气化工艺 121
    5.4 本章小结 123
    第6章 平衡模型的开发与应用 124
    6.1 平衡模型的开发过程 124
    6.1.1 开发技术基础 124
    6.1.2 原始需求 124
    6.1.3 需求分析 126
    6.1.4 系统架构设计 128
    6.1.5 软件应用效果 128
    6.2 平衡模型的应用 131
    6.2.1 现场试验工艺参数 131
    6.2.2 平衡模型的输入参数 132
    6.2.3 模型计算过程说明 132
    6.2.4 计算结果 134
    6.2.5 结果比较 135
    6.3 本章小结 136
    参考文献 137
    主要符号表 145
    附录A 模型算法程序 149
    附录B 计算结果和工艺参数的输入、输出程序 156
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