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基于分子结构的褐煤挥发分释放及氮转化模型的研究

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基于分子结构的褐煤挥发分释放及氮转化模型的研究
论文目录
 
摘要第1-6页
ABSTRACT第6-14页
第1章 绪论第14-32页
  1.1 课题背景第14-15页
  1.2 煤的分子结构及煤的热解第15-24页
    1.2.1 煤的分子化学结构第15-17页
    1.2.2 热解过程中煤结构的变化第17-19页
    1.2.3 煤热解的实验研究第19-21页
    1.2.4 煤热解的模拟研究第21-24页
  1.3 煤热解过程中燃料氮的转化第24-28页
    1.3.1 煤中的含氮官能团第24-25页
    1.3.2 热解过程中氮的转化第25-26页
    1.3.3 HCN与NH_3的生成机理第26-27页
    1.3.4 挥发分氮释放的模拟第27-28页
  1.4 煤燃烧CFD模拟中热解模型的研究现状第28-29页
  1.5 本文的主要研究内容第29-32页
第2章 褐煤高温快速热解的实验研究第32-51页
  2.1 引言第32页
  2.2 实验装置及分析方法第32-38页
    2.2.1 管式沉降炉DTF(Drop Tube Furnace)第32-35页
    2.2.2 热解挥发分气相成分产率分析第35-36页
    2.2.3 热解焦炭产率分析第36-37页
    2.2.4 热解焦炭元素释放分析第37-38页
  2.3 实验结果及分析第38-46页
    2.3.1 停留时间对褐煤挥发分及焦炭产率的影响第38-39页
    2.3.2 温度对褐煤挥发分及煤焦产率的影响第39-40页
    2.3.3 热解过程中C、H、N元素的释放规律第40-43页
    2.3.4 热解过程中气相组分的析出规律第43-46页
  2.4 褐煤热解动力学参数的计算第46-50页
    2.4.1 一步反应模型的基本假设第46页
    2.4.2 褐煤高温快速热解动力学模型的建立第46-50页
  2.5 本章小结第50-51页
第3章 褐煤及热解焦物理化学结构特性的研究第51-81页
  3.1 引言第51页
  3.2 褐煤及热解焦碳分子结构的研究第51-61页
    3.2.1 ~(13)C固体核磁共振实验第51-52页
    3.2.2 碳谱化学位移归属第52-53页
    3.2.3 褐煤的碳原子骨架结构参数第53-55页
    3.2.4 褐煤~(13)C-NMR波谱特征第55-56页
    3.2.5 褐煤的化学结构参数第56-58页
    3.2.6 YBS热解焦的化学结构演变规律第58-61页
  3.3 褐煤及煤焦的表面C、N、O元素赋存形态的分析第61-72页
    3.3.1 XPS实验第61页
    3.3.2 褐煤热解过程中碳氧元素赋存形态的变化第61-65页
    3.3.3 热解过程中氮元素赋存形态的变化第65-72页
  3.4 褐煤及煤焦的孔隙结构特征第72-79页
    3.4.1 低温氮吸附测试及分析方法第72-73页
    3.4.2 褐煤及煤焦孔隙结构分析第73-76页
    3.4.3 孔径分布和比表面积分布第76-79页
  3.5 本章小结第79-81页
第4章 基于煤分子结构的快速热解CPD模拟研究第81-109页
  4.1 引言第81-82页
  4.2 CPD模型第82-88页
    4.2.1 CPD模型的原理第82-83页
    4.2.2 热解过程中的格子统计模型第83-84页
    4.2.3 化学反应路径第84-85页
    4.2.4 初始条件及反应动力学参数第85-86页
    4.2.5 轻质气体、焦油以及焦产量的计算第86-88页
  4.3 四种褐煤高温快速热解的CPD模拟第88-102页
    4.3.1 CPD模型输入文件的确定第88-89页
    4.3.2 CPD模型对挥发分释放的模拟第89-91页
    4.3.3 煤~(13)C-NMR结构参数的关联回归第91-98页
    4.3.4 CPD模型对挥发分成分的模拟第98-102页
  4.4 氮释放模型第102-108页
    4.4.1 氮释放模型的原理第102-103页
    4.4.2 氮释放反应动力学第103-105页
    4.4.3 氮释放模拟结果的分析第105-108页
  4.5 本章小结第108-109页
第5章 褐煤快速热解模型在燃烧模拟中的应用第109-132页
  5.1 引言第109页
  5.2 煤粉燃烧模型概述第109-113页
    5.2.1 湍流模型第109-110页
    5.2.2 气-固两相流模型第110页
    5.2.3 辐射传热模型第110页
    5.2.4 湍流燃烧模型第110-111页
    5.2.5 热解模型第111页
    5.2.6 焦炭异相燃烧模型第111-112页
    5.2.7 NOx转化模型第112-113页
  5.3 模拟对象第113-116页
    5.3.1 模拟对象及模拟工况第113-115页
    5.3.2 网格的划分第115-116页
  5.4 计算模型及参数设置第116-120页
    5.4.1 计算模型第116页
    5.4.2 粒径分布设置第116-117页
    5.4.3 混合分数概率密度函数PDF的生成第117-118页
    5.4.4 热解模型参数设置第118-119页
    5.4.5 NO_x模型参数设置第119-120页
  5.5 模拟结果及分析第120-131页
    5.5.1 温度分布第120-124页
    5.5.2 组分浓度分布第124-128页
    5.5.3 NO浓度分布第128-131页
  5.6 本章小结第131-132页
结论第132-135页
参考文献第135-147页
附录第147-150页
攻读博士学位期间发表的论文及其它成果第150-152页
致谢第152-153页
个人简历第153页

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