李爽
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史翊翔
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杨懿
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朱炫灿
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蔡宁生
工程热物理学报
中温固体吸附剂分离H2/CO2技术是煤化工水气变换过程中的重要技术,可同时实现显热H2的利用及CO2的集中捕集.其中关键为寻找合适中温下CO2成型吸附剂的开发.本研究了成型过程中原位引入铝溶胶、碳酸钾及其添加条件对钾修饰水滑石吸附量、颗粒强度的影响规律,通过X射线衍射实验初步揭示了成型过程中钾修饰拟薄水铝石的形成过程,通过热重实验分析了钾修饰拟薄水铝石对吸附量的增加.挤出成型批次化颗粒吸附剂具有0.77 mmol/g CO2吸附能力,同时相比于未加入碳酸钾时增加了约39％颗粒强度.
关键词:
钾修饰水滑石
,
钾修饰拟薄水铝石
,
CO2吸附性能
,
颗粒强度
包成
,
史翊翔
,
李晨
,
蔡宁生
工程热物理学报
数值模拟是固体氧化物燃料电池(SOFC)-燃气轮机(GT)混合发电技术发展的重要手段.基于自主开发的SOFC-GT混合发电系统多层次模型库,与西门子-西屋公司的示范系统额定工况试验数据对比,本模型的稳态精度优于高级能量系统分析工具(APSAT),并可用于温度、气体组分、电池极化等参数分布和动态特性分析,对于系统的稳态性能优化与负荷跟随策略具有重要意义.
关键词:
固体氧化物燃料电池
,
燃气轮机
,
多层次模型库
,
分布式参数模型
,
动态特性
尹建威
,
蔡宁生
,
李振山
,
张春霞
,
齐渊洪
钢铁
提出了炼铁发电联产流程-整体高炉联合循环(IBFCC).为此还总结了高炉的造气特点和整体煤气化联合循环(IGCC)开发历程.通过建立以物料和能量平衡为基础的数学模型,模拟研究了风口喷吹制度对高炉炉顶煤气流量和热值的影响.计算和分析表明,整体高炉联合循环具有高效和清洁的优势.
关键词:
文圆圆
,
李振山
,
张腾
,
蔡宁生
工程热物理学报
利用TGA研究了钴基载氧体释氧的动力学特性,得到氧平衡分压随温度的变化关系;在流化床反应器内对钴基载氧体的吸氧和释氧特性进行了实验研究,并考察了反应温度的影响.结果表明:在流化床内,钴基载氧体能吸收空气中的O2,并能在CO2气氛下释放出O2.在吸氧阶段,钴基载氧体对O2的适宜吸收的温度范围为680～860℃,低于此温度下限,受反应动力学控制;高于此温度上限,反应受热力学限制.在释氧阶段,随反应温度增加,O2-CO2混合气体中O2含量增加.
关键词:
CO2分离
,
化学链燃烧
,
流化床
,
钴基载氧体
李振山
,
蔡宁生
,
黄煜煜
,
韩海锦
工程热物理学报
对分析纯碳酸钙和三种白云石与CO2的循环反应特性进行实验研究.实验结果表明,分析纯碳酸钙的二氧化碳吸收能力随循环次数的增加而快速下降,当其达到一定值后基本不再变化,活性下降原因主要是由氧化钙烧结所引起;由于白云石中惰性物质氧化镁的存在而部分减缓了吸收剂的烧结,所以使白云石的循环稳定性要优于分析纯碳酸钙.
关键词:
钙基二氧化碳吸收剂
,
烧结
,
循环反应
张志
,
王丽香
,
赵文瑛
,
李振山
,
蔡宁生
工程热物理学报
利用TGA研究了TEPA/Q-10固态胺CO2吸收剂在不同温度、不同气氛下的再生特性.结果表明,吸收剂在N2气氛下很容易再生,110℃下8 min即可完全再生;气氛中含有CO2时,平衡再生程度随CO2浓度增加而减小;为得到合理的工作吸收能力,必须提高再生温度.实验发现纯CO2气氛下140℃是最佳再生温度.在140℃、CO2气氛下再生存在两个难题,即尿素生成问题与热稳定性问题.采用通水蒸气的方法可以在一定程度上减缓尿素的生成,担载高分子量的胺可提高热稳定性.
关键词:
CO2分离
,
固态胺
,
再生特性
,
尿素
李振山
,
蔡宁生
,
尹建威
工程热物理学报
本文基于总能系统概念讨论整体高炉煤气联合循环(IBFGCC)发电系统及其特点;以高炉富氧喷煤实验数据为基础,进行数值模拟;同时对IBFGCC系统进行性能分析,探讨了鼓风富氧量、制氧耗功等一些主要参数对系统性能的影响规律;揭示了随着高炉煤比增加、焦比降低及富氧率的增加,联合循环发电量亦有较大幅度增加,为IBFGCC的应用提供参考依据.
关键词:
高炉煤气
,
联合循环
,
性能分析
房凡
,
李振山
,
蔡宁生
工程热物理学报
双流化床反应器是实现钙基吸收剂循环煅烧/碳酸化法(CCRs)分离烟气中CO2的关键技术.本文在对不同双流化床反应器形式分析的基础上,选择双鼓泡床作为CCRs过程的反应器,并设计、搭建双鼓泡床冷态试验装置.该双鼓床反应器可以长时间稳定运行,实现物料在两个反应器中连续稳定的交换.冷态试验结果表明,鼓泡床流化速度对固体循环量没有影响,随着床料高度、固体喷射管直径与喷射管上所开小孔直径的增大,固体循环量增大.
关键词:
双流化床反应器
,
固体循环量
,
CO2分离
王丽香
,
李振山
,
蔡宁生
工程热物理学报
利用六种孔结构不同的商业无定形硅胶制备了不同四乙烯五胺（TEPA）担载量的固态胺吸收剂。吸收剂的微观结构通过BET和SEM测试;并在TGA反应器中,考察固态胺在30～80℃,CO2体积分数为1%～100%范围内的吸收性能。实验表明,固态胺吸收CO_2性能与温度、CO_2浓度以及载体结构有密切的联系。固态胺适合在低温（30～60℃）低CO_2浓度下（约10%）进行CO_2分离。载体结构通过影响最优担载量,从而影响固态胺吸收性能,孔容和孔径分别在1.211 cm~3/g和13 nm附近的载体在担载量为45%时拥有最好的吸收能力（2.87 mmol/g）。
关键词:
CO_2分离
,
固态胺
,
无定形硅胶
,
载体结构
