煤掺配含油污泥高温气化特性数值模拟
2021-06-30陈延贵张纹齐王银峰朱跃钊
能源研究与利用 2021年3期
关键词:模型
陈延贵,张纹齐,王银峰,朱跃钊,
(1.南京工业大学机械与动力工程学院,南京 211816;2.南京工业大学能源科学与工程学院,南京 211816)
石油工业在原油勘探、生产、运输、储存和再生过程中会产生相当数量的含油污泥,其成分复杂,是一种含泥砂、原油和污水等多相稳定胶态悬浮体系,它是影响油田及周边环境质量的重要污染物之一[1]。目前,含油污泥已经被列入“国家危险废物清单”中的危险废物类。据统计,目前年产含油污泥淤积已达500万t[2],含油污泥的安全处置和资源化利用成为了当前研究的重点,也是石化行业所急需解决的一项重大环保问题。
气化从广义上可定义为通过气化剂将固体或液态碳基材料(原料)转化为可燃气的热化学转化过程[3],是有机固废特别是有机危废安全处置与资源化利用的发展方向之一,具备替代焚烧技术的竞争潜力[4]。高温气化-熔融技术正从处理煤炭开始转向处理生活垃圾和工业污泥等有机废弃物。由于含油污泥热值相对较低,难以单独高效地气化,煤粉掺混含油污泥气化技术可为污泥的热解气化过程提供热量,同时可将碳基颗粒向小分子可燃气转化,在实现煤粉气化的同时有效处置危废污泥。高温气化涉及复杂的物理和化学过程,对转化过程进行数值模拟是重要的研究手段[5]。目前,已有学者在煤/生物质共气化[6]及煤/高湿污泥共气化[7]等领域进行了CFD数值研究,取得了重要的研究成果,生物质和污泥等氢元素含量较高的原料与碳含量较高的煤共气化,在解决部分物料难以单独气化的同时,可实现两者的高效共协同利用。……
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