大学生科研训练计划立项答辩-生物质在冶金中的应用研究.ppt

生物质在冶金中的应用研究,指导老师,项目成员,2019/4/9,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,2,4,课题意义,1,2,3,5,研究现状,研究内容,技术路线,可行性分析,6,进度安排,目录,2019/4/9,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,3,1. 课题意义,2019/4/9,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,4,高品质热量,水泥、石棉等原材料,传统处理方法存在问题,高炉 熔渣,化学法回收热量,热量没有回收 浪费大量新水 污染空气 渣需要风干,温度高达1773k,2019/4/9,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,5,2007-2009年我国钢铁工业各个工序吨钢能耗,2019/4/9,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,6,production 108 ton/year,2019/4/9,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,7,2. 研究现状,2019/4/9,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,8,各种干式粒化装置与物理介质相整合，以热水、蒸汽、热风的形式回收热量。,将旋转粒化器（rca）与工业吸热化学反应相整合。,物理法,化学法,齐渊洪 蔡九菊 。,t. akiyama j. yagi n. maruoka,2019/4/9,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,9,2019/4/9,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,10,英国克凡纳金属公司(kvaerner metals)最先研制； 目前尚处在应用研究阶段，有个别试验装置应用； 受到广泛关注； 日本、澳大利亚正在进行工业化应用研究，成果已近实用化,物理热回收技术 转杯粒化器流化床热能回收法,2019/4/9,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,11,化学热回收技术 热态成型生产陶瓷产品,微晶玻璃； 作为路基或碎石的替代品； 生产节能型建材（xp砖）等。,2019/4/9,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,12,化学热回收技术 制氢,日本科技人员提出了利用熔渣显热，进行吸热反应即甲烷和水蒸汽裂变反应，通过该反应制造氢气的工艺。探讨了采用下述反应制氢的可能性： ch4+h2o=co+3h2 h298= -206 kj/mol 另一种可能的方法是采用co2/ch4混合气体作为熔渣的冷却剂，进行如下制氢反应： ch4+co2=2co+2h2 h298= -247kj/mol,2019/4/9,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,13,化学热回收技术 制煤气,高炉溶渣在处理过程中需要快速冷却，进行大量放热，而煤气化正好是一个吸热过程，需要给热载体不断加热、升温，确保气化所需的反应温度。,2019/4/9,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,14,3. 研究内容,2019/4/9,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,15,选取了如下四个吸热反应进行余热回收的研究： 煤的气化反应：c(s)+h2o(g)=co(g)+h2(g) 甲烷-水蒸气重整反应：ch4(g)+h2o(g)=co(g)+h2(g) 沼气制氢反应：ch4(g)+co2(g)=co(g)+h2(g) 石灰石分解反应：caco3(s)=cao(s)+co2(g) 分析不同熔渣粒度、不同气 体流速对反应速率的影响 比较各个吸热反应回收热量的情况,2019/4/9,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,16,4. 技术路线,2019/4/9,1.利用enthalpy-exergy diagram选取吸热反应,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,17,热力学第一定律,热力学第二定律,能量品位,利用石灰石分解回收高炉渣热量的enthalpy-exergy 简图,2019/4/9,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,18,实验装置简图,2.实验确定适宜的渣粒度和气体流速,2019/4/9,热损失 回收介质的物理热焓 回收介质的化学热焓 渣的物理热焓 渣的化学热焓,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,19,3.比较各个吸热反应回收热量的情况,热回收前后的热焓平衡：,2019/4/9,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,20,5. 可行性分析,2019/4/9,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,21,涉及问题明确 理论成熟,技术可行性,研究方法成熟 技术应用广泛 有例可循,可行,2019/4/9,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,22,实验进程 可行性,重庆市重点实验室，仪器设备齐全，资料丰富,团队知识结构合理，具有合作精神，具有项目实施管理经验,指导老师经验丰富、对冶金过程熟悉，时间进度合理,研究条件,人员构成,其它,2019/4/9,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,23,6. 进度计划,2019/4/9,2019/4/9,生物质在冶金中的应用研究,24,2019/4/9,附录1：预期成果,项目技术研究报告一份； ei境内核心期刊和cscd核心期刊各发表一篇论文。,2019/4/9,生物质在冶金中的