生物质流化床气化制氢大型试验系统设计与运行

氢是一种清洁能源，它利用后产生的最终产物是水。目前，主要的制氢途径有：电解水制氢，矿物燃料制氢，生物质制氢，其他含氢物质制氢，各种化工过程氢气副产物的回收等几种。由于矿物燃料的储量有限，开采难度和危险性增加，且开采利用过程中伴随着严重的污染问题，作为在应用性质上可与矿物燃料完全互为替代的唯一一种可再生清洁能源，生物质能因此受到特别的关注。我国生物质资源丰富，生物质制氢具有稳定的资源、制氢技术工艺简单、成本较低、能实现CO<,2>零排放等一系列优点，将成为未来氢能源的主要生产手段之一。 生物质气化制氢一般采用循环流化床或鼓泡流化床作为气化反应器，催化剂为镍基催化剂或较为便宜的白云石/石灰石等。本

真空熔体快淬+HDDR方法制备各向异性Nd-Dy-Fe-Co-Zr-B合金磁性能研究

本文采用真空熔体快淬+HDDR方法制备各向异性永磁合金，用振动样品磁强计测样品的磁性能，用X射线衍射研究了HDDR处理快淬薄带过程中的成相规律，用透射电子显微镜对样品颗粒的大小和形貌进行了分析。 采用辊速8m/s制备了Nd<,12.7>Dy<,0.3>Fe<,64.9>Co<,16>Zr<,0.1>B<,6>快淬薄带，将薄带装入真空管式炉中，通过改变吸氢歧化(HD)时氢气的压强和反应的温度，脱氢再结合(DR)时的温度和时间，研究了HDDR工艺对样品磁性能的影响。此外，本文还研究了Nd<,12>Dy<,1>Fe<,80.9-x>Co<,x>Zr<,0.1>B<,6>中Co含量对样品磁性的影响。得

S109FA联合循环性能及新型煤基氢电联产性能研究

本文采用有效度-NTU分析法，对余热锅炉各段换热器进行了建模，研究了华电戚墅堰电厂S109FA型三压再热联合循环系统的性能。通过优化蒸汽参数，联合循环系统效率提高0.2％～0.4％；分析了余热锅炉给水温度对系统性能的影响，降低给水温度可提高系统效率；研究了变工况条件下最佳蒸汽运行压力随负荷变化的特点，并模拟了季节变化对联合循环系统性能的影响。 建立了联合循环系统<火用>效率数学模型，以系统佣效率最高作为系统性能的评判标准，在亚临界范围内，对余热锅炉的蒸汽参数进行了优化；针对余热锅炉进气温度对余热锅炉性能的影响进行分析，在此基础上提出燃气轮机排气部分回热利用，并研究了回热利用对联合循环效率的影响

黑液水煤浆催化气化机理以及气流床气化数值模拟研究

水煤浆气化技术是一种洁净的煤利用技术。黑液水煤浆气化是在水煤浆气化基础上发展起来的，属于加压气流床气化工艺。黑液水煤浆是由造纸黑液和煤配制而成。造纸黑液的资源化利用已经成为造纸生产及相关行业能否生存和发展的关键因素。黑液水煤浆较之水煤浆气化不同点在于：黑液中含有大量的有机物和无机物，有机物主要为木质素及纤维素和半纤维素的碱性降解产物；无机物包括游离的钠盐和含硅，铝的化合物等，如氢氧化钠等。有机物中的木质素和纤维素在黑液水煤浆气化反应时能一定程度上提高气化的热值，尤为重要的是无机物中的钠盐在黑液水煤浆气化反应过程中起到催化剂的作用。 本文主要就黑液水煤浆催化气化反应的机理进行研究，主要开展了以下

新型近零排放煤气化燃烧集成利用系统的机理研究

本文主要针对浙江大学提出的一种新型近零排放煤气化燃烧集成利用系统进行前期的机理研究。由于系统中煤气化燃烧集成制氢单元是整个系统物质与能量的基础，同时也是该近零排放系统实现制氢、发电、零排放的核心所在，因此本文的研究工作将以煤气化燃烧集成制氢系统为对象。而这也是目前其它几种基于CO<,2>接受体法气化技术零排放系统研究的重点及热点。为此本文重点开展了以下几个方面的研究： 为了对后续研究制定试验工况提供依据，同时也是对该集成制氢系统可行性进行一个初步的理论验证，本文首先利用热力学平衡计算软件包FaetSage 5.2，预测了气化炉运行压力、温度、[H<,2>O]/[C]比、[Ga]/[C]比对气化

转炉炉尘铁粉的改性研究

铁粉主要用于粉末冶金工业、焊条制造及火焰切割等领域。随着我国粉末冶金工业的迅速发展，对铁粉的需求量日益增长。转炉在吹炼炼钢过程中，从氧枪中喷出的具有一定压力的氧气与钢中杂质元素间的剧烈氧化反应造成钢液扰动，导致钢液飞溅，形成铁粒。其成粉机理和颗粒形状与雾化铁粉之间存在相似之处。转炉烟尘铁粒随其它烟气一道进入集尘系统，在沉降池变成转炉污泥，通常转炉污泥中含有20％的铁粒．仅攀钢每年炼钢要产生炉尘8万吨，其MFe品位在20％～25％，攀钢集团钢城企业总公司合金分公司利用该炼钢炉尘经磁选富集、球磨、重力摇选而得到MFe品位在90％以上的铁粉。然而该铁粉粒颗粒形状规则，颗粒表面光滑，且表面附着硅酸盐薄

生物质焦油水蒸气重整制氢催化剂的研究

本文以制备具有良好活性的生物质焦油水蒸气重整制氢催化剂为目的，采用凹凸棒石为催化剂载体，利用共沉淀/吸附法制备了Ni-Fe/凹凸棒石和Ni-Fe-AI/凹凸棒石两类催化剂。分别考察了它们在低温500～600℃、高温700～800℃下的固定床杏核焦油水蒸气重整性能，以确定适宜的催化剂制备条件及使用条件。着重揭示生物质焦油水蒸气重整催化剂的活性、催化剂结构、反应温度之间的联系。此外，实验还对石英砂、橄榄石、白云石、NiO/橄榄石和工业Z409催化剂进行了对比考察。 实验结果表明： 600℃煅烧的Ni-Fe/凹凸棒石催化剂表现出良好的低温活性和抗积碳能力，该类催化剂适用于生物质气化过程下游固定床焦油

利用武钢焦炉煤气提取高纯氢气的初步研究

在炼焦生产过程中除得到主要产品焦炭以外，还产生大量高附加值的副产品，焦炉煤气是其中之一，其主要成分是H2、CH4、CO等，此外还含有少量的N2、CO2、H2S、O2、NH3、CS2、CnHn等其他物质。武钢焦化责任有限公司每年产生大约2×105万立方米的焦炉煤气，按氢气占56％计算每年可生产1.2×105万立方米的氢气。氢气是一种宝贵的化工资源，作为还原剂已广泛用于化工生产中；更重要的是今后作为一种汽车燃料，更需要高纯度的氢气。然而，目前焦炉煤气主要作为一般的动力燃料或民用燃料是一种浪费，因此，从焦炉煤气中分离出氢气进行高效的利用，对提高企业产品的附加值和节能降耗具有重大的现实意义。 本论文在

纳米碳化钨粉的制备及其性能研究

本论文从钨精矿出发，研究制备了超细APT、W03、纳米钨粉，并进一步试制了纳米WC以及超细晶硬质合金，研究过程中采用XRD法测定物相及晶粒大小，BET测定表面积，换算得到粉末的粒度，用金相显微镜、SEM、TEM观测粉末微观形貌，成分分析法确定粉末总碳含量(Ct)、游碳含量(Cf).利用材料试验机、硬度计等研究了合金的力学性能。研究获得的主要结论如下： 1.在钨冶金离子交换工艺产出的高峰液(WO3200～280g/l)中加入专用药剂(药剂1＃)进行处理，控制APT晶体的形核期和晶核生长期，通过改变控温方式、调整搅拌转速、控制结晶终点等措施，能够有效地控制了晶粒的形成、长大，获得了超细APT；采用

气化过程燃气焦油检测分析及脱除

生物质能可以通过各种转化技术进行高效利用，生产各种清洁燃料和电力，实现节约能源，保护环境，提高效率。生物质热解气化燃气，可用于发电、供气供暖、制氢或制合成油等化工产品，符合目前的技术经济需求。焦油是生物质热解气化过程不可避免的副产物，伴随着燃气，不仅严重影响燃气品质，也对下游燃气贮存、输送和燃烧设备带来腐蚀问题。同时燃气净化排放的废液也因焦油有严重的环境污染性。可以说，焦油问题严重制约了生物质气化技术的发展与应用。 焦油组分很复杂，分析起来很困难，对于仪器和技术都有一定的要求。工程上气化设备结构复杂，运行条件高温，焦油呈挥发相存在，需要冷凝收集才能取样，确保焦油样品的代表性。炉体内燃气焦油含量

透氧膜用Ag基密封材料研究

随着世界范围内不可再生的石油资源逐渐减少，对于洁净可再生新能源的开发意义十分重大。氢以燃烧热值高、资源丰富、无污染、重量轻、应用广泛等独特的优点成为今后最具潜能的洁净高效的二次能源之一。世界各国竞相开展大量的开发研究工作，天然气转化制氢是目前技术比较完善，成本相对较低的制氢工艺。利用大量价廉的焦炉煤气、冶金生产过程中的煤气制氢，为低成本制氢提供了新方向。 焦炉煤气中甲烷部分氧化重整制氢的核心装置是离子-电子混合导体透氧膜反应器，为了保证透氧膜反应器在高温条件下长期稳定的运行，透氧膜与金属之间的高温密封尤为重要。 本文针对于透氧膜反应器的密封材料进行了研究，由于Ag具有很好的延展性，高温下不易氧

BaCo<,0.7>Fe<,0.2>Nb<,0.1>O<,3-δ>/YSZ透氧膜材料制备及性能研究

甲烷部分氧化重整(POM)技术已经被认为是制备氢气最经济合理的办法之一，用冶金和焦化工业的副产品焦炉煤气(COG)制备氢气可进一步降低制氢成本和实现资源的高效利用。但是在焦炉煤气POM实验中发现，用于POM实验的透氧膜材料在焦炉煤气气氛下存在着力学性能和高温化学稳定性不足的问题。为了解决焦炉煤气POM用透氧膜材料存在的上述问题，本文用YSZ对BaCo0.7Fe0.2Nb0.1O3.6(BCFN)材料进行掺杂并对材料的制备过程、力学性能、高温化学稳定性、电学性能和透氧性能进行了系统的研究。Ba0.5Sr0.5Co0.8Fe0.2O3-δ(BSCF)材料也被制备来用作高温化学稳定性对比实验。 首先

SrA吸附剂制备及用于焦炉煤气中氢气甲烷分离

煤在炼焦过程中生产焦炭的同时得到副产品焦油和焦炉煤气。焦炉煤气中含有约50％的H2和20％的CH4，是一种含量丰富的氢气源，因此从焦炉煤气中分离氢气是焦炉煤气的一个重要应用途径。目前分离焦炉煤气中氢气主要采用变压吸附的方法，而吸附剂又是变压吸附的基础与核心。因此本论文针对变压吸附制氢工艺使用最广泛的A型分子筛吸附剂，针对减小分子筛晶粒可以使更多的吸附活性中心暴露以及引入多级孔道结构可以具有大的比表面积和顺畅的孔道，从而提高吸附剂的吸附性能，制备了具有亚微米颗粒及多级孔道的两种A型分子筛，并使用A型分子筛上交换选择性最好的Sr2+进行阳离子交换得到SrA吸附剂。论文主要考察了两种SrA吸附剂的制

已服役Manaurite900制氢炉管焊接性的研究

随着石化工业的飞速发展，高温离心铸造炉管早已广泛应用于石油化工厂的裂解炉、制氢炉中，炉管的工作环境非常恶劣，工作温度高达700℃-1050℃，内压力高达1．8MPa，由于使用期间因过热或处理不当，常使炉管在未达到设计寿命前就严重损伤和破坏，在修复时需进行新管与服役炉管的焊接，而焊后在服役管一侧很容易开裂，服役管的焊接性变差，影响焊接修复。 本文主要针对超高温服役4万小时后的Manaurite900制氢炉下集合管母材和焊缝显微组织在运行前后的变化，分析炉管损伤与焊接性的关系，通过固溶处理来改善服役炉管的焊接性，采用针对性焊接工艺完成该服役炉管的修复，为服役炉管的修复提供理论和工程依据。主要研究内

电催化水蒸气重整醋酸制氢及其机理的研究

生物质是一种资源丰富、环境友好的可再生资源，生物质制氢是最具发展潜力的新的制氢途径之一，生物质制氢尚处于研发阶段，提高氢气产率和能量效率、降低制氢成本以及减少催化剂失活等是生物质制氢研发过程中尚待解决的关键问题。本论文以醋酸为生物油的模型化合物，提出了一种有效的制氢新方法：电催化水蒸气重整制氢方法(即催化剂中通入一定电流)，该方法在低温下就能得到较高的氢产率和碳转化率。 主要研究内容和创新性结果包括：(1)研究了电催化水蒸汽重整醋酸制取氢气的装置及方法，实现了在300～400℃范围内就能得到很高的氢产率和碳转化率，比醋酸普通重整制氢温度高于600℃下降了大约200～300℃；(2)研究了催化剂

新疆独山子甲醇装置的扩能改造方案

天然气蒸汽转化制甲醇是甲醇生产的一种重要方法，在我国天然气副产地区有着很多的装置。但由于受限于二氧化碳量的不足，产量即便是在天然气满负荷状态下仍与设计产量有一定的差距，对装置的达标以及效益影响巨大；如何利用现有装置和乙烯厂有利条件，进行技术改造和技术创新，优化配置资源，使甲醇装置产能和收率得以大幅提高，以及如何采用新技术，新工艺进行装置扩能改造并降低投资成本成为一个重要的课题。 本文结合新疆独山子甲醇装置生产和发展前景，探讨了甲醇装置通过回收二氧化碳来提高甲醇合成工序二氧化碳加入量以提高甲醇产量和收率的可行性；提出了通过优化独山子合成气资源和增加转化二段炉等措施来提高现有装置生产负荷，最大程度

焦炉煤气变压吸附制氢装置的设计及流程改进

焦炉煤气中含有丰富的氢气，约占55％(V％)，早期焦炉煤气主要用作工业和民用燃料，宝贵的氢气资源被浪费掉。而轧钢、化工合成工业又需要高纯度氢气作为冷轧钢板保护气及合成化工基本原料。制取氢气的传统方法为电解水或氨裂解，该法因成本高、投资大，难以推广应用。为解决氢气来源并探索其最合理经济的制取方法，各国都在不懈研究着。60年代美国UCC公司建成了世界上第一套焦炉煤气制氢的工业变压吸附(Pressure Swing Adsorption，缩写为PSA)装置，至今已取得飞速发展，产品已遍及世界各地。
　　 PSA是根据在常温下，吸附剂对氢气中杂质组分在两种压力下的吸附容量不同而进行气体分离的，以

奥氏体不锈钢的应力腐蚀研究

本文通过对化工设备应力腐蚀的影响因素和开裂机理的研究与分析，提出了化工设备应力腐蚀的防护对策。研究结果对保证化工设备的安全平稳运行，提高设备使用寿命和设备运行管理水平有重要作用。
　　 吉林石化公司炼油厂制氢转化炉的对流室过热段炉管和脱甲烷塔出口管线所采用的三通管材质均为奥氏体不锈钢。在使用过程中相继发生过早开裂，严重影响生产装置的运行周期。本文对制氢转化炉对流室过热段炉管、脱甲烷塔出口三通管上发现的裂纹性质与成因进行了试验研究。指出破裂属于应力腐蚀开裂，提出相应防护对策，提高了运行周期。
　　 应力腐蚀时在拉应力和腐蚀介质同时存在时发生。在中性或碱性溶液中以阳极溶解型裂纹为主；在

流化床煤气化技术工业化过程的优化与模拟

煤气化不仅为中国未来能源产业提供了重要出路，而且也是当前减少大气污染的重要途径。然而，目前所广泛采用的流化床气化炉普遍存在碳转化率低、有效气的产气量低、能损耗大的问题。本论文针对此问题，一方面，通过研究氧气煤比、蒸汽煤比、气化炉负荷对气化结果的影响，得出了煤气化炉的最优操作条件；另一方面，通过对流化床煤气化过程简化和生产数据的分析，构建了可靠的工艺模型，预测了未知的灰熔聚粉煤气化过程，为气化设备的设计改进提供了理论指导。
　　 本文对灰熔聚循环流化床的工业化运行进行了试验。主要考察了流化床煤气化技术过程中氧煤比、汽煤比、气化炉负荷等操作条件对气化结果的影响。结果表明，随着氧气煤比的增加，

论制氢转化炉炉管使用维护与延寿措施

针对制氢装置转化炉管频繁失效这一制约装置安全长周期运行的瓶颈问题,从理论上分析炉管失效的原因,从装置系统外的影响因素、转化炉管本身结构及生产操作因素分析炉管失效的原因.该文介绍了超声波检测技术的基本原理,分析各种影响因素,诸如宏观组织、炉管外表面粗糙度、裂纹、铸造组织及铸造质量、微观组织对超声波衰减的影响,在检测中,力争做到使上述影响因素减少到最小,提高检测结果的准确性和可靠性.应用大连理工大学材料系HK40炉管超声检测技术,对转化炉管进行无损检测,根据检测结果决定炉管的更换情况,真正做到了科学检修,为装置的安全长周期运行奠定了良好的设备基础.该文对转化炉管的维护与延寿问题提出了几项措施,为解

转炉烟尘制备γ′-Fe<,4>N磁粉的研究

转炉炼钢会产生大量的烟尘，为了更有效地利用转炉烟尘中的含铁物质，本文研究了以转炉烟尘为原料，通过湿法冶金提纯、净化，制取三氧化二铁，进而用三氧化二铁制备γ'-Fe4N的方法。实验分析表明，转炉烟尘中主要物相为Fe2O3，另外，还含有C和CaO、MgO、SiO2等氧化物杂质物相；探索性浸出实验结果表明选取HNO3/NaF为浸出剂对转炉烟尘进行净化除杂效果最好。转炉烟尘除杂的最佳工艺为：温度70℃，浸出时间1.5小时，液：固=3：1和pH=1～2。提纯后的转炉烟尘含三氧化二铁95％以上，达到国家一级品标准。 实验采用氨气与氢气混合气体氮化法，以提纯的三氧化二铁为原料制备γ'-Fe4N，探讨了还原氮

冷轧St12带钢罩式退火炉退火工艺优化

热处理是冷轧产品生产中的关键工序，通过对冷轧卷的退火，可以消除在轧制过程中产生的应力，改善冷轧板的机械性能，满足对冷轧板进行深加工的质量要求。同时，采用全氢退火也改善了冷轧板的表面质量，清除掉钢板表面的积碳，达到光亮退火的目的。对冷轧带钢进行最终热处理的方法，目前分别采用罩式退火炉和连续辊底式退火炉。罩式退火炉以其工艺调整灵活，可适应不同品种和批量的特点得到了越来越广泛的应用和发展。目前，冶金行业普遍采用罩式退火炉对冷轧产品进行退火。 过去，罩式退火炉多采用N2或者HNx气体(N295％、H25％)做保护气体，以进行再结晶光亮退火。本钢冷轧厂采用从德国LOI公司引进的HUGF200-520HP

钢铁厂煤气系统分析及富余煤气再资源化研究

本文全面回顾了我国钢铁企业煤气系统的发展，分析了钢铁企业煤气的发生、使用、回收及利用领域的变迁，其副产焦炉煤气、高炉煤气和转炉煤气由不足到富余的所经历的历程。依据对钢铁企业煤气系统现状的分析，预测未来煤气富余的情况，提出煤气再资源化的重要性。 介绍了在钢铁企业煤气再资源化领域的现有技术及其发展的情况。提出综合效益明显的煤气再资源化方式，通过理论和实例分析相结合，提出钢铁企业煤气再资源化的方向。 论文对我国27家钢铁联合企业2002年相关数据进行了分析，并结合我国2005年、2010年、2015年和2020年钢产量、铁钢比和转炉钢比的预测结果，对我国钢铁联合企业未来煤气富余的情况进行了预测。计算

1J79软磁合金的制备

本文采用真空电弧炉熔炼法制备1J79软磁合金，研究了热处理工艺对1J79软磁合金磁性能的影响，以及改变合金中Ni、Mo含量对磁性能的影响。通过电子探针(EPMA-1600)观察其杂质的含量及晶粒的长大情况，并采用振动样品磁强计(VSM)测得合金的磁滞回线，分析其磁性能的变化。 实验结果表明，采用二段连续退火工艺有利于除去合金中的杂质，起到净化合金的作用，同时提高合金的磁性能，即矫顽力显著降低，饱和磁化强度略有升高。 其次，在二段连续退火工艺下，研究了保温时间对磁性能的影响。结果表明，延长保温时间有利于合金晶粒的长大，晶体内缺陷减少，对畴壁移动的钉扎作用减弱，同时畴壁移动变得容易，因而，磁性能提

TIG/MAG组合焊接技术在锅炉压力容器及管道上应用的工艺特点

综述了TIG/MAG组合焊接方法在锅炉压力容器及管道上应用中的工艺特点,分析了脉冲MAG焊机在调整各项技术参数后,能达到改变电弧形状和特性的技术要求,使焊缝内在质量得到改善,提高了合格率,为企赢得可观的生产效率和经济效益。