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煤炭氣化技術(理論與工程)(精)/煤炭清潔轉化技術叢書

  • 作者：編者:王輔臣//于廣鎖//龔欣|責編:傅聰智//仇志剛|總主編:謝克昌
  • 出版社：化學工業
  • ISBN：9787122467508
  • 出版日期：2025/02/01
  • 裝幀：精裝
  • 頁數：538
人民幣：RMB 268 元      售價：元
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內容大鋼
    本書是「煤炭清潔轉化技術叢書」的分冊之一，集理論探討與工程實踐于一體，系統介紹了煤氣化技術的最新進展和工程應用。本書通過過程分析提出了煤氣化技術一百余年來發展的共性問題：原料穩定高效輸送、煤炭高效快速氣化、粗合成氣能量回收與除塵。之後以大型氣流床氣化技術為主線，結合作者團隊三十余年的研究成果，系統闡述了煤氣化技術的物理化學基礎、爐內射流與湍流多相流動、湍流混合及其對複雜氣化反應的影響、水煤漿製備與輸送、粉煤的流動特性及其密相氣力輸送、氣化爐內熔渣流動與沉積、氣流床氣化過程放大與集成、煤與氣態烴的共氣化、氣化爐及氣化系統模擬優化、大型煤氣化技術的工程應用等內容。書中詳細分析了不同煤氣化技術的特點和共性，探討了煤氣化技術的發展方向。
    本書在緊密結合國內外煤氣化技術發展的基礎上，充分融合了國內近年來在該領域的基礎研究突破與工程應用進展，理論與實踐並重，可供煤化工領域的研究、設計和生產技術人員，尤其是從事煤氣化技術開發、設備設計和工程設計的技術人員參考。
作者介紹
編者:王輔臣//于廣鎖//龔欣|責編:傅聰智//仇志剛|總主編:謝克昌
目錄
1  煤氣化過程分析
  1.1  煤氣化工藝過程分析
    1.1.1  推論分析與合成
    1.1.2  功能分析
    1.1.3  形態分析
    1.1.4  煤氣化過程的共性
    1.1.5  氣化與燃燒的比較
  1.2  固定（移動）床氣化工藝
    1.2.1  固定（移動）床氣化工藝發展歷史
    1.2.2  主要的固定床氣化工藝
    1.2.3  固定（移動）床氣化工藝特點
  1.3  流化床氣化工藝
    1.3.1  流化床氣化工藝發展歷史
    1.3.2  主要的流化床氣化工藝
    1.3.3  流化床氣化工藝特點
  1.4  氣流床氣化工藝
    1.4.1  氣流床氣化工藝發展歷史
    1.4.2  國內外主流的氣流床氣化技術
    1.4.3  氣流床氣化過程層次機理模型
    1.4.4  氣流床氣化工藝特點
  1.5  其他煤氣化技術進展
    1.5.1  地下氣化
    1.5.2  催化氣化
    1.5.3  加氫氣化技術
    1.5.4  超臨界氣化
    1.5.5  等離子體氣化
    1.5.6  化學鏈氣化
  1.6  氣化工藝的評價指標
    1.6.1  碳轉化率
    1.6.2  冷煤氣效率
    1.6.3  合成氣產出率
  1.7  典型煤氣化工藝的比較與選擇
    1.7.1  煤種適應性
    1.7.2  合成氣的處理
    1.7.3  原料消耗
    1.7.4  生產強度
    1.7.5  煤氣化技術選擇的基本原則
  1.8  煤氣化技術展望
  參考文獻
2  煤氣化過程的物理化學基礎
  2.1  煤的結構特性及其對氣化過程的影響
    2.1.1  煤的結構特性
    2.1.2  煤的結構特性對氣化過程的影響
  2.2  煤氣化過程動力學
    2.2.1  煤的熱解
    2.2.2  煤氣化過程中的燃燒反應
    2.2.3  煤焦的氣化反應
    2.2.4  氣流床條件下煤氣化反應特性
  2.3  煤和生物質共氣化
    2.3.1  共熱解特性及協同作用

    2.3.2  共熱解過程對共氣化反應的影響
    2.3.3  混合焦共氣化反應特性及協同作用
    2.3.4  煤和生物質共氣化協同機理
  2.4  煤氣化過程的熱力學平衡模型
    2.4.1  煤氣化過程的獨立反應的確定
    2.4.2  氣化過程的熱力學平衡
    2.4.3  熱力學平衡模型的基本方程
  2.5  氣化過程的平衡計算與討論
    2.5.1  平衡計算結果與實際值的比較
    2.5.2  平衡條件下工藝條件對水煤漿氣化過程的影響
    2.5.3  平衡條件下工藝條件對干煤粉氣化過程的影響
    2.5.4  氣化過程中工藝條件的選擇
  參考文獻
3  爐內射流與湍流多相流動
  3.1  自由射流
    3.1.1  卷吸機理
    3.1.2  自由射流的發展
    3.1.3  湍流自由射流計算
  3.2  複雜射流
    3.2.1  同軸射流
    3.2.2  受限射流
    3.2.3  撞擊流
  3.3  多相湍流
    3.3.1  多相流的基本概念
    3.3.2  多相湍流動力學特徵
    3.3.3  多相湍流的實驗研究進展
  3.4  氣化爐內多相湍流射流研究
    3.4.1  爐內湍流流動數值模擬方法
    3.4.2  單噴嘴受限多相射流的實驗研究與數值模擬
    3.4.3  多噴嘴對置式氣化爐流場實驗研究和數值模擬
    3.4.4  Shell氣化爐流場
  3.5  流化床氣化爐內的流體流動
    3.5.1  流化床的基本概念
    3.5.2  流化床簡化模型
    3.5.3  流化床反應器設計的重要參數
    3.5.4  流化床中的傳質傳熱
    3.5.5  典型流化床氣化爐流動過程模擬
  參考文獻
4  湍流混合及其對複雜氣化反應的影響
  4.1  湍流與混合
    4.1.1  混合機理
    4.1.2  混合特性
    4.1.3  湍流、混合與化學反應
  4.2  宏觀混合與微觀混合
    4.2.1  宏觀混合與微觀混合的相互作用
    4.2.2  停留時間分佈
    4.2.3  濃度分佈
  4.3  高黏度液體的霧化
    4.3.1  液體霧化的概念
    4.3.2  霧化過程的破裂模型

    4.3.3  霧化性能的表徵
  4.4  湍流彌散
    4.4.1  顆粒彌散基本方程
    4.4.2  顆粒彌散過程研究與模擬
    4.4.3  氣包粉型稠密氣固兩相同軸射流
    4.4.4  粉包氣型稠密氣固兩相同軸射流
    4.4.5  稠密顆粒撞擊流
  4.5  混合對氣流床氣化過程的影響
    4.5.1  氣化過程分析
    4.5.2  流動模型與反應特徵
    4.5.3  氣化爐內微觀與宏觀混合時間
    4.5.4  宏觀混合與燃料揮發的時間尺度估算
    4.5.5  氣化爐內微觀混合時間尺度的估算
    4.5.6  氣化爐中各反應區的特徵
    4.5.7  停留時間分佈對氣化過程的影響
  參考文獻
5  水煤漿製備與輸送
  5.1  概況
    5.1.1  水煤漿的基本特性
    5.1.2  水煤漿製備的技術基礎
    5.1.3  水煤漿的應用
  5.2  水煤漿的成漿性及其影響因素
    5.2.1  煤質對成漿性的影響
    5.2.2  煤的成漿濃度經驗公式
    5.2.3  煤粉粒度分佈對成漿性的影響
    5.2.4  添加劑對成漿性的影響
  5.3  水煤漿添加劑
    5.3.1  分散劑及其作用機理
    5.3.2  穩定劑及其作用機理
    5.3.3  其他輔助劑
  5.4  水焦漿的特性
    5.4.1  石油焦的成漿濃度
    5.4.2  影響石油焦成漿特性的因素
    5.4.3  水焦漿的穩定性
  5.5  高濃度有機廢液制水煤漿
    5.5.1  廢水對水煤漿成漿性的影響
    5.5.2  煤種對廢水製備水煤漿的影響
    5.5.3  分散劑對廢水製備水煤漿的影響
    5.5.4  復配分散劑對廢水製備水煤漿的影響
  5.6  水煤漿製備工藝
    5.6.1  制漿工藝的分類及基本過程
    5.6.2  典型制漿工藝
    5.6.3  制漿主要設備
  5.7  煤漿的輸送
    5.7.1  水煤漿的流變特性
    5.7.2  水煤漿輸送過程
  參考文獻
6  粉煤的流動特性及其密相氣力輸送
  6.1  粉煤的流動特性
    6.1.1  流動性表徵方法

    6.1.2  流動性影響因素
  6.2  粉煤密相氣力輸送
    6.2.1  氣力輸送概述
    6.2.2  氣力輸送的流型與相圖
    6.2.3  粉煤氣力輸送的管道壓降
    6.2.4  粉煤氣力輸送裝置的操作特性
  6.3  粉煤加壓氣力輸送工程應用
  參考文獻
7  氣化爐內熔渣流動與沉積
  7.1  灰渣的熔融特性及其影響因素
    7.1.1  灰渣熔融性
    7.1.2  灰渣成分對灰熔點的影響
    7.1.3  灰熔點的預測
    7.1.4  氣氛對灰熔融特性的影響
    7.1.5  冷卻降溫過程中熔渣結晶過程
  7.2  灰渣黏溫特性及其影響因素
    7.2.1  灰渣黏度的主要特性
    7.2.2  幾種陽離子對灰渣黏溫特性影響
    7.2.3  氣氛對黏溫特性的影響
    7.2.4  黏度模型
    7.2.5  熔渣的臨界黏度溫度（Tcv）
  7.3  煤灰在爐內的沉積和結渣過程
    7.3.1  表面結渣過程
    7.3.2  影響熔渣沉積的各種因素
    7.3.3  熔渣的類型
    7.3.4  灰渣的沉積與傳熱模型
  7.4  氣流床氣化爐內熔渣沉積特點
    7.4.1  渣層結構及內部溫度分佈
    7.4.2  熔渣流動厚度變化模型
    7.4.3  氣流床氣化爐內熔渣分佈模型
  7.5  用模擬介質對氣流床內沉積過程的研究
  7.6  中試裝置試驗研究
  參考文獻
8  氣流床氣化過程放大與集成
  8.1  氣流床煤氣化過程的基本特徵
    8.1.1  氣化過程的基本特徵
    8.1.2  氣化火焰
    8.1.3  氣流床氣化爐放大基本準則
  8.2  水煤漿氣化過程
    8.2.1  水煤漿噴嘴
    8.2.2  氣化爐內的流動與反應特徵
  8.3  粉煤氣化過程
    8.3.1  粉煤氣化燒嘴
    8.3.2  GSP氣化爐流場特徵
    8.3.3  Shell氣化爐流場特徵
    8.3.4  Shell粉煤氣化爐內化學反應特徵
  8.4  高溫合成氣熱量回收
    8.4.1  廢熱鍋爐
    8.4.2  合成氣激冷
  8.5  合成氣初步凈化

    8.5.1  合成氣初步凈化的基本工藝
    8.5.2  新型旋風分離器流體特性與分離效率
    8.5.3  板式洗滌塔的洗滌特性
  8.6  多噴嘴對置式水煤漿氣化技術的系統集成
    8.6.1  備煤制漿與泵送
    8.6.2  氣流床氣化爐及煤氣冷卻洗滌
    8.6.3  合成氣初步凈化
    8.6.4  黑水熱量回收與水處理
  參考文獻
9  煤與氣態烴的共同氣化
  9.1  煤與氣態烴共氣化的基本原理
    9.1.1  甲烷轉化反應
    9.1.2  煤與甲烷共氣化的機理
  9.2  固定床與流化床中煤與天然氣的共氣化
    9.2.1  固定床中煤與天然氣的共氣化
    9.2.2  流化床中煤與天然氣的共氣化
  9.3  氣流床中煤與天然氣的共氣化
    9.3.1  天然氣蒸汽轉化工藝
    9.3.2  天然氣催化部分氧化工藝
    9.3.3  天然氣非催化部分氧化工藝
    9.3.4  氣流床中煤與天然氣的共氣化
  9.4  煤與焦爐氣的共氣化
    9.4.1  焦爐氣的轉化方法
    9.4.2  非催化與催化部分氧化工藝比較
    9.4.3  氣流床中焦爐氣與煤的共氣化
  9.5  煤與氣態烴共氣化應用建議
  參考文獻
10  氣化爐及氣化系統模擬
  10.1  固定床（移動床）氣化爐模擬
    10.1.1  固定床氣化爐內流動及反應過程描述
    10.1.2  固定床氣化爐的數學模型
    10.1.3  Lurgi氣化爐的一維模擬
  10.2  流化床氣化爐模擬
    10.2.1  流化床內流動反應過程基本描述
    10.2.2  流化床內氣固兩相流動模擬理論
    10.2.3  流化床煤氣化過程模型
    10.2.4  流化床煤氣化過程數值模擬
  10.3  氣流床氣化爐模擬
    10.3.1  氣流床氣化爐數學模型
    10.3.2  基於混合模型的水煤漿氣化爐模擬
    10.3.3  氣流床煤氣化爐數值模擬
    10.3.4  基於降階模型的氣流床氣化爐模擬
    10.3.5  基於熔渣界面反應的氣流床氣化爐模擬
  10.4  氣流床氣化系統過程模擬
    10.4.1  過程系統的穩態模擬技術
    10.4.2  氣流床煤氣化系統描述
    10.4.3  氣流床煤氣化系統模型
    10.4.4  多噴嘴對置水煤漿氣化工藝模擬
    10.4.5  氣流床煤氣化製備氫氣的能耗分析
    10.4.6  以氣流床粉煤氣化為基礎的直接還原煉鐵過程模擬

  10.5  氣流床氣化爐動態模擬
    10.5.1  基本模型
    10.5.2  多噴嘴對置水煤漿氣化爐異常工況動態模擬
    10.5.3  多噴嘴對置水煤漿帶壓連投過程動態模擬
  參考文獻
11  煤氣化技術的工程化及其應用
  11.1  水煤漿加壓氣化技術
    11.1.1  水煤漿加壓氣化技術特點
    11.1.2  引進水煤漿氣化技術在國內的工程應用
    11.1.3  國內自主水煤漿氣化技術的開發及工程應用
  11.2  粉煤加壓氣化技術
    11.2.1  粉煤加壓氣化技術特點
    11.2.2  引進粉煤加壓氣化技術在國內的工程應用
    11.2.3  國內自主粉煤氣化技術的開發及工程應用
  11.3  固定床氣化技術
    11.3.1  固定床氣化技術在國內的發展
    11.3.2  Lurgi加壓固定床氣化技術工程應用
    11.3.3  BGL固定床熔渣氣化技術工程應用
  11.4  流化床氣化技術
    11.4.1  灰熔聚流化床氣化技術
    11.4.2  循環流化床氣化技術
  11.5  煤氣化技術工程應用的啟示
  參考文獻

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