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固体热载体热解中传热行为的Fluent模拟和实验
1
作者 张鑫 全淑苗 《生物质化学工程》 2024年第1期49-55,共7页
固体热载体热解(SHC)和外热式普通热解(CP)由于传热方式和热解挥发物经历温度场的不同,其传热行为和热解行为存在较大差异。采用小型密闭固定床反应器,以核桃壳(WS)为原料、石英砂(QS)为固体热载体,在石英砂预热温度800℃、QS与WS质量比... 固体热载体热解(SHC)和外热式普通热解(CP)由于传热方式和热解挥发物经历温度场的不同,其传热行为和热解行为存在较大差异。采用小型密闭固定床反应器,以核桃壳(WS)为原料、石英砂(QS)为固体热载体,在石英砂预热温度800℃、QS与WS质量比9∶1条件下研究了传热行为和热解规律。采用实验和Fluent模拟两种方式研究了固体热载体热解过程的传热行为,并将温度场解耦为热解温度(T_(WS))和挥发物温度(T_(QS-h))。研究结果表明:相比于模拟所得的T_(WS)和T_(QS-h)最大值(490和612℃),实验数据(460和508℃)更小,实验过程存在散热现象。T_(WS)平均值(T_(WS))和T_(QS-h)平均值(T_(QS-h))的温差的实验值和模拟值分别为39和72℃,说明低温挥发物在逸出过程中经过高温石英砂层时发生剧烈的二次反应。相比于CP,SHC热解方式下的焦炭得率和气体得率更高,分别为67.42%和12.51%;油得率和水得率更低,分别为8.69%和11.38%。同时,SHC热解方式下的油中极轻馏分(VLO)、轻馏分(LO)和重馏分(HO)含量显著增多,残留分(CR)含量显著减小,油的品质得到提高。 展开更多
关键词 核桃壳 固体热载体 热解温度 挥发物反应温度 传热行为 热解规律
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费托合成钴基催化剂颗粒内的传递反应行为分析
2
作者 吴建民 孙启文 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2023年第1期64-71,共8页
基于费托合成钴基催化剂反应动力学模型,建立了针对费托合成复杂多重反应体系的多组分扩散-反应的颗粒数学模型,以此为基础,考察了费托合成体系中催化剂颗粒尺寸、操作条件及反应物在颗粒内的传递反应行为等对费托合成反应性和产物选择... 基于费托合成钴基催化剂反应动力学模型,建立了针对费托合成复杂多重反应体系的多组分扩散-反应的颗粒数学模型,以此为基础,考察了费托合成体系中催化剂颗粒尺寸、操作条件及反应物在颗粒内的传递反应行为等对费托合成反应性和产物选择性的影响。结果表明,对于毫米级钴基催化剂,费托合成反应主要发生在催化剂颗粒的外部壳层,0.2Rp~0.3Rp厚度区域(Rp为催化剂半径),低碳烃较易在催化剂颗粒内部产生,重质烃则易在催化剂颗粒表面产生,催化剂内部温升为0.0534℃,不会造成催化剂烧结。升高温度和增大颗粒尺寸抑制烃类产物的链增长,增大压力则有利于产物碳链的增长和重质烃的生成。工业用固定床钴基催化剂颗粒采用圆柱形Φ2×2~Φ4×4 mm(直径×高)最为适宜,CO内扩散有效因子范围为0.15~0.30。 展开更多
关键词 费托合成 钴基催化剂 扩散 传递反应行为 内扩散有效因子
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氮氧稳定自由基聚合与原子转移自由基聚合结合制备梳形支化聚苯乙烯的反应行为 被引量：5
3
作者 王美玉 徐晓梅 +3 位作者 刘佳楠 陆梦雅 朱梦冰 俞强 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期98-103,共6页
为了实现对梳形支化聚苯乙烯结构的精确控制，采用核磁共振（1H-NMR）、多角度激光散射联用凝胶渗透色谱（GPC-MALLS）和气相色谱（GC）表征聚合物结构和观察反应动力学，研究了苯乙烯（St）与对氯甲基苯乙烯（p-CMS）氮氧稳定自由基共... 为了实现对梳形支化聚苯乙烯结构的精确控制，采用核磁共振（1H-NMR）、多角度激光散射联用凝胶渗透色谱（GPC-MALLS）和气相色谱（GC）表征聚合物结构和观察反应动力学，研究了苯乙烯（St）与对氯甲基苯乙烯（p-CMS）氮氧稳定自由基共聚合（NMP）制备 P（St-co-CMS）的反应行为以及以 P（St-co-CMS）为大分子引发剂引发苯乙烯原子转移自由基聚合（ATRP）制备梳形支化聚苯乙烯的反应行为。结果表明，在反应温度为130℃，苯甲醚为溶剂，BPO/HTEMPO为引发体系引发St与p-CMS的氮氧稳定自由基共聚合过程中，St和p-CMS的转化速率接近，p-CMS按其在单体混合物中的比例均匀进入共聚物分子链，共聚物分子量随转化率增加线性增大，P（St-co-CMS）的组成和分子量可控。在反应温度为100℃，苯甲醚为溶剂，CuCl/PMDETA为催化体系，P（St-co-CMS）为引发剂引发St的ATRP反应体系中，氯甲基全部用于引发St聚合，形成梳形支链；低转化率阶段，聚合物分子量随转化率增加呈线性增长，分子量分布较窄；在较高转化率下，聚合体系发生交联，形成凝胶；P（St-co-CMS）中p-CMS含量越高，凝胶越早发生。通过选择不同p-CMS含量的 P（St-co-CMS）为大分子引发剂以及将苯乙烯转化率控制在一定范围，制得了主链分子量在25000～30000、支链数目在6.3～42.6、支链分子量在6000～17000的一系列梳形支化PS。 展开更多
关键词 梳形支化聚苯乙烯 氮氧稳定自由基聚合 原子转移自由基聚合 反应行为
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带高位梁式转换层框架-剪力墙结构体系抗震性能研究 被引量：8
4
作者 黄慎江 凌琦 《合肥工业大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2011年第8期1232-1236,共5页
文章对框架-剪力墙带梁式转换层结构进行了分析研究,采用SAP2000结构分析软件模拟了16种等效侧向刚度比和转换所在层层号同时变化时,结构体系主要设计参数的变化情况以及4种落地剪力墙刚度变化对结构自振周期的影响,同时分析了该部位可... 文章对框架-剪力墙带梁式转换层结构进行了分析研究,采用SAP2000结构分析软件模拟了16种等效侧向刚度比和转换所在层层号同时变化时,结构体系主要设计参数的变化情况以及4种落地剪力墙刚度变化对结构自振周期的影响,同时分析了该部位可能的破坏形态并给出设计建议。 展开更多
关键词 框架剪力墙 高位梁式转换层 抗震性能 地震反应
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输送床甲烷化催化剂颗粒的热质传递行为与反应机制 被引量：3
5
作者 程永刚 刘姣 +2 位作者 韩振南 石磊 许光文 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第8期2876-2887,共12页
采用数值模拟对输送床甲烷化的粒径100μm级单颗粒催化剂的反应与热传递行为进行了研究,揭示了反应热在单颗粒催化剂上的动态传递规律和典型条件下的反应控制机制。在输送床反应器中,热传递效率高,进入反应器的单个催化剂颗粒温度一般在... 采用数值模拟对输送床甲烷化的粒径100μm级单颗粒催化剂的反应与热传递行为进行了研究,揭示了反应热在单颗粒催化剂上的动态传递规律和典型条件下的反应控制机制。在输送床反应器中,热传递效率高,进入反应器的单个催化剂颗粒温度一般在0.1 s左右即可达到稳态。稳态的100μm级催化剂颗粒表面、中心、流体之间的温差很小,但催化剂颗粒的径向温度表现为由表面向中心逐渐升高的分布,证明了甲烷化反应热升高了催化剂颗粒温度,建立了温度升高的催化剂颗粒与反应气氛之间的热传递平衡。模拟甲烷化反应速率与组分气体在催化剂颗粒内的分布,揭示了在加压和较高气速反应条件下,反应物向催化剂颗粒的扩散加快,催化剂颗粒的局部甲烷化反应受动力学控制,反应速率由中心向表面逐步减低。反之,常压与低气速条件使得催化剂颗粒的甲烷化反应受气体扩散控制,反应速率自表面向中心逐渐降低。 展开更多
关键词 输送床 甲烷化 煤制天然气 数值模拟 传热 动态行为 反应机制
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