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水煤漿技術的原理

水煤漿的問世,源於20世紀70年代的世界石油能源危機。當時全世界在石油能源危機的經濟大衰退之後,清醒地認識到石油天然氣作為清潔能源,並不是取之不盡用之不竭的,豐富的煤炭依然是長期可靠的主要能源。然而,傳統的燃煤方式造成嚴重大氣汙染的歷史教訓是不容重現的。於是煤炭液化、汽化和漿化成為先進工業國家普遍重視的研究課題。水煤漿則是煤炭液化的最佳成果,也是煤炭潔凈利用最廉價的實用技術。

水煤漿氣化涉及高溫、高壓、非均相、流動、傳遞與化學反應等復雜化學物理過程, 難以在實驗室中進行工業條件下的過程研究。對此,華東理工大學在化學工程與工藝相關 理論指導下,結合多年研究開發中積累的方法與經驗,在對氣化過程進行深刻、全面分析基礎上,提出了正確把握各種影響因素間關系的層次機理模型。對復雜的氣化過程進行合理分解,實現了研究課題的命題轉化,開創了壹套適用於研究氣流床氣化過程的科學研究開發方法。即在冷模裝置上研究流體流動規律、霧化與混合規律;借鑒工程經驗,在計算機上綜合叠代的壹步轉化方法。

采用國際先進的三維激光多譜勒粒子動態分析儀(DualPDA)和Mafiven測粒儀,在大型冷模裝置上研究氣流床內流體的速度分布、濃度分布、停留時間分布、霧化粒徑及其分布等,分別建立了流動與反應三區模型、速度分布、濃度分布、停留時間分布、霧化粒徑及其分布等數學模型,由此形成了系統的氣流床水煤漿氣化理論與專利技術,為該領域的技術創新奠定了基礎。

中國煤炭資源分布集中在“三西”,即山西、陜西及內蒙西部。目前有63%的煤炭要從“三西”調出,中國長期存在北煤南運、西煤東調的格局。煤炭的管道運輸投資少、建設周期短、營運費低、為全密閉輸送,不汙染環境。水煤漿經管道輸送到終端即可供用戶燃用,而且可長期密閉儲存。

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