加压射流流化床煤催化气化数值模拟

摘要

对加压射流流化床煤催化气化炉进行了数值模拟.将气化炉分为3部分:分布板区、气泡区和自由段区.基于稳态一维模型,考虑了加压下流体力学性质(最小流化速度、射流高度和直径、气泡直径和速度以及床层膨胀),质量和热量传递,以及催化反应动力学(煤焦燃烧、水蒸气气化、变换和甲烷化).结果表明:以内径0.2m、3.5MPa电加热PDU气化炉为计算背景,当射流管引入氧气后,颗粒温度迅速达到最大值随后下降最后趋于平缓.氢气和二氧化碳浓度随着床高近似线性增加,但一氧化碳和甲烷随床高增加缓慢.2.5MPa时最大平均气泡约为0.1m,节涌不会发生.计算值和实验值有较好的一致性.