微型流化床反應分析儀的研製與應用

2021-01-19 OFweek儀器儀表網

　　3 MFBRA功能與技術指標

　　加熱爐最高可加熱溫度：≤950 ℃;

　　顆粒反應物供給時間：<1.0 s;

　　顆粒反應物進料量：10～50 mg;

　　系統延遲時間：<5.0 s;

　　反應器尺寸：內徑20 mm左右，高度<150 mm;

　　顆粒床料：石英砂或催化劑，粒徑200～300 m，裝料高度20～50 mm;

　　測量重複性誤差：<3.0%。

　　流化氣量：取決於流化介質的起始和終端流化速度。

　　4 典型實驗結果

　　4.1 MFBRA測定CaCO3分解活化能及動力學函數

　　將通過分別測定微型流化床中不同溫度下氣體產物量隨時間的變化關係，計算反應速率與轉化率的關係推導動力學模式函數及表觀活化能。碳酸鈣分解反應屬於典型的縮核顆粒反應模型［7-8］，

　　反應速率取決於反應物顆粒表面。式（1），（2），（3）分別代表碳酸鈣分解轉化率、反應模式函數及Arrhenius方程：

　　式（1）中F為出口氣體流量;CCO2為出口氣體中CO2的體積分數;mCaCO3為CaCO3進樣質量。式（2）中k（T）

　　為T溫度下反應速率常數，n為反應級數;式（3）中A為指前因子，E為表觀活化能。

　　圖4表示不同溫度條件下反應轉化率隨時間的變化關係。表明反應溫度升高及流化床反應器內氣體流速增加（高溫下氣速變大）加大了反應過程的本徵速率與傳熱效率，使平均反應速率增加。在900℃條件下，完成碳酸鈣試樣的熱分解時間小於20s。

 

圖4 MFBRA中CaCO3分解率與時間的關係

 

圖5 CaCO3分解速率對數與轉化率的對數關聯

　　圖5是根據式（3）取自然對數後，關聯不同溫度下實驗數據的曲線圖。從圖中可以看出，碳酸鈣在MFBK中的分解反應可以分為三個階段：快速升溫階段，化學反應控制階段和內擴散控制階段。動力學參數的求算選取化學控制階段進行線性擬合，擬合區域為-1圖6詳細表示不同溫度條件下在擬合區域內的線性擬合特性。根據該擬合可得到各溫度條件下的反應級數、速率常數及線性係數，結果示於圖7。從圖7中可以看出，碳酸鈣在該儀器中的分解反應具有很好的重現性，其反應模式函數嚴格符

相關焦點

  • 微型流化床反應動力學分析儀研製成功
    近日，過程工程所許光文研究員主持的中科院重大科研裝備研製項目「微型流化床反應動力學分析儀研製」通過驗收。　　化工、冶金、能源、材料、環境等領域涉及大量氣固反應，通常通過熱重分析儀測試其反應特性，推導反應動力學參數。
  • 「微型流化床等溫微分流(氣)固相反應分析儀研發與應用示範」
    微型流化床反應分析儀10日29日獲悉，中科院過程工程研究所許光文研究員主持的「微型流化床等溫微分流（氣）固相反應分析儀研發與應用示範」獲得國家重大科學儀器設備開發專項的資助「微型流化床反應分析儀」是在2006年度中國科學院儀器裝備專項及過程工程研究所儀器研製項目支持下，中國科學院過程工程研究所多相複雜系統國家重點實驗室許光文課題組自行研製的分析儀器。
  • 氣固反應動力學分析方法與儀器研討會召開
    最後，張鎖江研究員希望，在座的領導與專家能夠對「微型流化床反應動力學分析儀」研製項目以及過程所其它方面的工作提出寶貴的意見。、儀器及典型應用　　上午，中科院過程工程研究所的許光文研究員還系統匯報了其團隊自主研發微型流化床反應分析方法與儀器的過程和已經實現的典型應用。
  • 「掌上HSCE,把電泳捧在手心裡」——浙大團隊在微型分析儀器研製...
    近日，浙江大學方群教授研究組研製出一臺可完全手持並獨立工作的高速毛細管電泳分析儀，這是迄今為止國際上尺寸最小的基於雷射誘導螢光檢測的高速毛細管電泳分析儀，該成果以「A Low-Cost Palmtop High-Speed Capillary Electrophoresis Bioanalyzer
  • 焦爐煙氣循環流化床半乾法脫硫技術應用及優缺點分析
    1.2 焦爐煙氣循環流化床半乾法脫硫技術應用焦爐煙氣循環流化床半乾法脫硫工藝系統核心就是循環流化床反應系統，焦爐煙氣由流化床下部進入循環流化床反應器內（一般在文丘裡管縮口下部），與消石灰粉料在反應器縮口處充分混合均勻，焦爐煙氣中SO2與消石灰反應，生成含有結晶水的硫酸鈣及亞硫酸鈣。
  • 東方鍋爐研製的660MW超臨界循環流化床鍋爐投運
    中證網訊（記者 康曦）  9月16日， 東方電氣集團公眾號發布消息稱，9月16日零時整，由東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司（簡稱「東方鍋爐」）自主研發的世界首臺660MW超臨界循環流化床鍋爐通過168小時滿負荷試運行，正式投入商業使用。
  • 東方電氣研製660MW超臨界循環流化床鍋爐投運
    上證報中國證券網訊 9月16日，由東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司自主研發的世界首臺660MW超臨界循環流化床鍋爐通過168小時滿負荷試運行，在國信平朔電廠正式投入商業使用。
  • 循環流化床幹法脫硫在摩洛哥傑拉達電站的應用
    鍋爐燃料中的硫在燃燒過程中與氧反應生成硫氧化物（主要是SO2和SO3），隨煙氣從吸收塔底部進入，在通過吸收塔文丘裡管時，受到氣流的加速而懸浮起來，形成流化床，使得煙氣與加入的熟石灰、再循環產物及水顆粒之間不斷摩擦、碰撞，從而極大地強化了氣固之間的傳熱、傳質反應。為了達到最佳的反應溫度，通過向反應器內噴水，使煙氣冷卻到75℃左右，在此溫度下提高反應效率。
  • 低溫煙氣循環流化床同時脫硫脫硝技術在津西鋼鐵的應用
    低溫煙氣循環流化床同時脫硫脫硝技術的成功應用證明,這是燒結煙氣實現超低排放的一條經濟可靠的技術路線。面對日益嚴峻的大氣環境汙染形勢，為滿足國家和地方的環保要求，實現鋼鐵行業超低排放，河北津西鋼鐵集團股份有限公司通過實地調研、技術分析和方案探討後，擬對2 號265m2燒結機進行脫硫脫硝除塵技術改造，新建一套煙氣脫硫脫硝除塵系統。
  • 頻譜分析儀的種類與應用
    頻譜分析儀是透過頻域對信號進行分析、研究，並同時 應用於更多不同領域，例如無線訊號收發器、信號幹擾的檢測、頻譜監測、以及元件特性分析等，是從事電子產品研發、生產、檢驗的常用工具，特別針對無線通訊 信號的測量更是必要工具，其應用十分廣泛，因此也有工程師將之稱為射頻量測的萬用電錶。
  • 東方電氣研製的世界裝機容量最大的超臨界循環流化床鍋爐工程圓滿...
    關於項目　　中煤平朔項目位於山西省朔州市平魯經濟技術開發區，緊鄰中煤平朔礦區木瓜界大型洗煤廠，該工程鍋爐採用東方鍋爐（600786）研製的目前世界上裝機容量最大的循環流化床機組鍋爐，參數達到660MW，汽輪機採用東方汽輪機的超臨界、一次中間再熱、直接空冷汽輪機，發電機採用東方電機的水氫氫冷卻
  • 移動式微型反應堆成關注熱點
    據美國海軍學會網站報導，美國研究人員正在開發一種卡車大小的移動式微型反應堆，可為前線軍事基地、定向能武器和深空探測飛行器提供充足電能。 眾所周知，核能能量密度高（1千克鈾235裂變後釋放能量相當於 2700 噸煤燃燒釋放能量）且高效清潔，因此有著廣泛應用。
  • 英國研製微型振動發電機
    英國研製微型振動發電機
  • 東方電氣研製的660MW超臨界循環流化床鍋爐投運
    四川在線記者 張彧希白馬項目600MW超臨界循環流化床鍋爐9月16日分，國信平朔電廠的控制大廳內，由東方電氣集團東方鍋爐股份有限公司自主研發的世界首臺660MW超臨界循環流化床鍋爐通過平朔電廠所用的鍋爐是目前世界上裝機容量最大的循環流化床機組鍋爐，參數達到660MW。2013年，東方鍋爐自主研製的當時世界首臺最大容量600MW超臨界循環流化床鍋爐在白馬電廠投運。經過7年的攻堅克難、不斷超越，參數更大、技術更先進、性能更優越的660MW超臨界循環流化床鍋爐在平朔電廠投運。
  • 清華大學能動系:循環流化床技術的突圍之路
    超臨界循環流化床具有高效低汙染雙重優勢，我國有重大需求。項目研究團隊系統突破了超臨界循環流化床從300兆瓦亞臨界自然循環跨越到600兆瓦超臨界強制流動帶來的巨大的理論及工程挑戰，揭示了超臨界循環流化床的原理，構建了超臨界循環流化床鍋爐設計理論和關鍵技術體系，研製了世界上容量最大、參數最高的600兆瓦超臨界循環流化床鍋爐，建成了世界首臺600兆瓦超臨界循環流化床鍋爐示範工程。
  • 超臨界循環流化床鍋爐儀控設備的選型難點,設計專家給出選型建議
    針對超臨界循環流化床鍋爐儀表難以選型的問題，西北電力設計院有限公司自動化室的研究人員劉新龍、鄔峰、商政，在2020年第11期《電氣技術》上撰文，在明確循環流化床鍋爐特點的基礎上，對壓力測量儀表、溫度測量儀表、儀控電纜、煙氣分析儀等設備在選型中的難點進行了分析，並根據同類型機組工程經驗給出了選型建議。同時，針對性地提出了一種用於超臨界循環流化床鍋爐的防堵型壓力取樣裝置。
  • 俄科學家研製出轉基因成分快速檢測儀
    阿爾泰國立大學的生物學家研製出轉基因成分快速檢測儀，可在較短時間內檢測出食品中是否含有某種轉基因成分。發明人已經向俄聯邦專利署提交了專利申請。儀器內置盛放試劑及樣品的盒子，分析儀由電池驅動。全部分析過程目前為50分鐘，但研究人員相信將來可將所需時間縮減一半。    阿爾泰大學研究室主任庫採夫說，目前在俄羅斯對轉基因成分的檢測較為繁瑣，需要到專業實驗室進行檢測。但這類實驗室數量太少，哪怕在大城市也就1-2個。阿爾泰大學生物工程實驗室多年來一直從事分子遺傳學研究，開展此項研究有一定優勢。
  • 機器人分析儀來襲——記荷蘭Skalar產品技術和應用交流會
    之後研究人員將樣品架放入培養箱20°C培養5天，培養完畢後樣品支架直接放置於機器人分析儀上;機器人分析儀再次開始工作，開瓶蓋、攪拌混勻、檢測、關閉瓶蓋，重複測量所有樣品。而且，配套的計算機還可以自動計算檢測結果。　　一套動作下來令人眼花繚亂，其中研究人員所參與的只是將樣品支架放置於機器人分析儀上、開啟分析儀、將樣品架放入培養箱或從培養箱中取出。
  • 淺談熱分析技術與同步熱分析儀的應用
    熱分析研究內容、方法及應用熱分析方法　　通過對物質加熱、冷卻等反應實驗，熱分析可得到如下研究內容：　　應用最廣泛的方法是熱重法(TGA)和差熱分析法(DTA)，其次是差示掃描量熱法(DSC),這三者構成了熱分析的三大支柱，佔到熱分析總應用的75%以上。