宋涛
- 作品数：16 被引量：94H指数：8
- 供职机构：东南大学能源与环境学院更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金江苏省科技支撑计划项目东南大学优秀博士学位论文基金更多>>
- 相关领域：动力工程及工程热物理化学工程电气工程更多>>
- 碱土金属Ca对铁矿石载氧体煤化学链燃烧的影响被引量：13
- 2013年
- 在流化床上利用碱土金属Ca对铁矿石载氧体进行修饰,研究了Ca负载量、反应温度和循环次数对煤化学链催化燃烧的影响。结果表明:随着Ca负载量的增加,煤化学链燃烧的反应速率加快,碳转化率有效提高,气体产物浓度达到峰值的时间提前,反应后期气体产物的衰减速率变大,整个反应期间CO浓度明显减少,CO2、H2浓度增大。在800～960℃区间内,6%Ca-铁矿石的碳转化率和CO2体积份额均先增大后减小,920℃时对煤化学链催化燃烧效果最为显著,碳转化率和CO2体积份额高达91.2%和95%。19次循环实验后Ca对煤化学链燃烧仍有较好的催化效果,说明Ca-铁矿石具有较强的持续循环能力。扫描电镜表明Ca-铁矿石颗粒表面轻微烧结,表面晶粒存在较多裂纹和缝隙。
- 张思文沈来宏肖军顾海明宋涛
- 关键词：化学链燃烧催化气化铁矿石煤
- 生物质活性炭微孔和中孔结构对CO_2吸附性能的影响（英文）被引量：11
- 2015年
- 以玉米秸秆作为生物质活性炭的原材料,CO2作为活化介质,分别以KOH、HNO3和CH3COOH作活化剂,在800℃下一步法制备出玉米秸秆活性炭,并针对部分样品分别使用KOH、HNO3和CH3COOH进行化学活化。分别考察CO2活化时间、CO2活化剂浓度、化学活化种类及后续热处理工艺对样品吸附CO2的性能影响。结果表明,化学活化过程可拓展活性炭的空隙结构,显著提高其对CO2的吸附。在最优工艺下(4 mol/L HNO3活化+100℃水浴加热1 h+600℃热处理),活性炭的比表面积达639.8 m2/g,其CO2捕集效率为7.33%,高于市场商业用活性炭的6.55%。同时,考察活性炭微孔和中孔对CO2吸附的影响规律,并采用Bangham动力学模型探讨样品的吸附性能。
- 宋涛廖景明肖军沈来宏
- 关键词：生物质物理活化化学活化
- 铁矿石载氧体串行流化床煤化学链燃烧运行分析
- 2012年
- 化学链燃烧是一种基于零排放理念的能够在煤燃烧过程中实现CO2内分离的具有很好应用前景的燃烧方式.基于东南大学1kWth串行流化床反应器,在对基于铁矿石载氧体煤化学链燃烧技术的基本概念与特点介绍的基础上,对铁矿石载氧体煤化学链燃烧特性进行实验研究分析.研究结果表明:铁矿石载氧体的存在显著提高了煤气化速率,燃料反应器出口CO2浓度将近90%,燃料反应器出口未检测到C2-C4碳氢化合物.煤种对铁矿石载氧体化学链燃烧特性影响较大,神华烟煤由于在燃料反应器较易气化,其化学链燃烧过程中碳转化率和CO2捕集效率均高于淮北无烟煤.在燃料反应器为970℃时,神华烟煤CO2捕集效率为82%,高于淮北无烟煤的65%.
- 宋涛沈来宏张海峰肖军
- 关键词：化学链燃烧铁矿石载氧体CO2捕集流化床
- 基于钾基修饰铁矿石载氧体的煤化学链燃烧循环实验被引量：9
- 2012年
- 对天然的铁矿石加以钾基修饰,在流化床上进行了煤化学链燃烧循环实验。研究了改性后的铁矿石对气体产物浓度及含碳气体体积分数影响的持续力。钾基铁矿石缩短了反应时间并明显提高了CO2浓度;在20次循环中,钾基铁矿石能明显提高CO2体积分数并降低CO体积分数,11次循环后,CO2体积分数稍有减少,CO体积分数略有增加。借助于扫描电镜与电子能谱(SEM-EDX)和X射线衍射(XRD),对不同循环后的载氧体进行表征。与纯铁矿石相比,前10次循环钾基铁矿石载氧体表面严重烧结,20次循环之后烧结减轻,恢复多孔结构。结果表明,钾基铁矿石载氧体中KFe11O17或其衍生物对煤气化有催化作用;在20次循环中存在钾流失现象;20次循环后钾基铁矿石载氧体能完全氧化为Fe2O3。
- 顾海明沈来宏肖军张思文宋涛
- 关键词：钾铁矿石煤化学链燃烧
- 无烟煤化学链燃烧过程燃料氮转化释放特性被引量：3
- 2016年
- 基于赤铁矿石载氧体,在小型单流化床反应器上,开展煤挥发分和焦炭的化学链燃烧研究,探讨挥发分氮和焦氮在化学链燃烧过程中的转化特性。研究表明:燃料氮释放的中间产物HCN和NH_3与铁矿石载氧体具有较高的化学反应亲和性,易于被载氧体氧化生成N_2和NO。淮北无烟煤挥发分氮转化过程中,NO是唯一的氮氧化物,反应器出口中间产物NH_3的释放份额略高于HCN。在煤焦化学链燃烧还原过程中,部分燃料氮释放的中间产物HCN和NH_3被铁矿石氧化导致少量NO的生成,还原过程中无N_2O的释放;较高的还原反应温度加速了NO的生成。减少进入载氧体氧化再生过程的焦炭量可减少空气反应器NO和N_2O的生成。
- 郭万军张海峰宋涛沈来宏
- 关键词：化学链燃烧煤
- 基于镍基修饰的铁矿石载氧体煤化学链燃烧实验被引量：15
- 2012年
- 使用1 kWth串行流化床反应器,研究了以铁矿石为载氧体以及对铁矿石进行镍基修饰情况下煤化学链燃烧特性,对两种修饰方法(机械混合和浸渍)进行了对比评价。结果表明,铁矿石载氧体具有良好的反应性能和稳定性,是实现煤化学链燃烧的一种比较理想的载氧体。向矿石中机械添加少量NiO/Al2O3载氧体,能够有效改善其反应活性,提高系统CO2捕集率;采用浸渍法修饰的铁矿石载氧体煅烧后,总体微观孔隙结构变差,导致煤气化产物与载氧体间的反应无法充分进行,系统CO2捕集率显著下降。浸渍修饰的方法和过程需要进一步的研究和改善。
- 陈定千沈来宏肖军宋涛顾海明张思文
- 关键词：化学链燃烧铁矿石载氧体CO2捕集修饰
- 铁矿石载氧体无烟煤化学链燃烧特性研究被引量：3
- 2013年
- 化学链燃烧是一种能够实现CO_2内分离的新型的燃烧方式。基于单流化床和串行流化床反应器,研究了铁矿石为载氧体的无烟煤化学链燃烧特性。考察了常规煤气化和化学链燃烧条件下的无烟煤转化特性,并基于串行流化床揭示了温度对无烟煤化学链燃烧特性的影响规律。结果表明:载氧体的存在显著加速了煤气化反应的进行。燃料反应器出口CO_2体积分数在950℃将近90%,铁矿石对煤气化产物有较高的反应性能。燃料反应器出口未检测到C_2-C_4碳氢化合物,铁矿石作为一种合适的潜在的载氧体可应用于煤化学链燃烧过程。
- 宋涛陈定千张海峰沈来宏肖军
- 关键词：化学链燃烧CO_2捕集载氧体铁矿石燃烧特性
- 基于MFM的核电厂仿真系统诊断分析被引量：1
- 2018年
- 核电厂故障诊断方法包括传统的阈值监测法,现在还采用的模糊逻辑法、故障树诊断法、神经网络法、专家系统诊断法等。然而这些诊断方法侧重给出诊断结果,不能追根溯源找到原始的故障点,不能解决操纵员存在误判以及误操作的问题。为解决这一问题,使操纵员在故障发生时有更好的辅助分析,引入多级流建模方法。采用多级流模型(Multilevel Flow Models,MFM),应用于核电厂仿真系统诊断分析。利用MFM的特点,通过其信息流、物质流、能量流之间的状态关系准确找出故障源,辅助操纵员分析并排除故障,减少了由于故障源不清而造成误操作的可能,提高了核电厂安全性。
- 熊立红冷杉宋涛胡浩张家璐
- 关键词：MFM核电厂仿真系统
- K_xFe_yO_z对煤化学链催化燃烧性能影响研究
- 2014年
- 以廉价的钙铝水泥作为载氧体制备过程的载体,并以机械混合-挤压成型造粒法制备了基于Fe2O3为载氧体活性相、钙铝水泥为载体的新型载氧体。在单流化床反应器上研究了钙铝水泥添加比例以及钾添加剂对合成载氧体的化学链燃烧性能的影响。研究结果表明,合成载氧体中载体以Ca2Al2SiO7形式存在,钾的添加显著提高了煤气化反应速率以及煤转化速率,钾在稳定相中以K2Fe22O34存在。K2Fe22O34在煤化学链燃烧过程的催化性能体现在其作为储钾相与KFeO2相的形态转变过程中。
- 翟春华郭万军沈来宏陈定千宋涛肖军
- 关键词：化学链燃烧载氧体催化
- 铁矿石载氧体化学链燃烧高温还原表征被引量：13
- 2011年
- 基于热重分析仪研究了950℃下天然赤铁矿石载氧体与H2还原反应过程中的反应性能,并借助于X射线衍射仪(XRD)和扫描电镜与电子能谱(SEM-EDS)联用,对还原反应固体产物进行了表征。研究表明,950℃下载氧体反应速率最大值出现在转化率为0.11时,此阶段主要是由Fe2O3完全转化为Fe3O4,反应很容易进行。随后反应速率下降,当转化率为0.178时载氧体产物含有的低阶铁氧化物为Fe3O4、FeO;而转化率为0.477时,主要产物有Fe、FeO、Fe3O4存在。SEM-EDS表征结果表明,随转化率增加,载氧体颗粒表面上含Fe元素的晶粒逐渐聚集、长大,并且在Fe、FeO生成区发生了颗粒体积收缩和烧结现象,特别是Fe元素富集区;而SiO2、Al2O3相对含量较高区域依然保持稳定的结构。与铁矿石串行流化床实验对比,铁矿石良好的惰性载体分布有效地缓解了载氧体的烧结程度,使得载氧体在长时间使用过程中反应性能得以维持。
- 宋涛沈来宏肖军高正平顾海明张思文
- 关键词：化学链燃烧铁矿石载氧体
