低变质煤微波热解数值模拟研究-论文

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文件名称：低变质煤微波热解数值模拟研究-论文
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更新时间：2021-07-08 03:36:16
数值模拟 微波热解 场分布 煤样位置 低变质煤 采用COMSOL Multiphysics软件对低变质煤微波热解过程进行了数值模拟分析，研究了微波功率、热解时间和煤样位置对微波炉腔体内电场和煤样温度场的影响，以模拟最优工艺条件进行热解实验，并对产物收率和组成进行了表征分析。结果表明：微波功率和煤样位置对腔体内电场和煤样温度场影响十分明显；热解时间对腔体内电场几乎没有影响，而对煤样温度场影响较大。微波腔体中电场强度、煤样的升温速率和热解终温都随微波功率的增大而增大。在腔体中心靠近波导3 cm的位置(-3 cm)时，煤样处在高温区域的面积最大，热解终温最高。数值模拟低变质煤微波热解的最优工艺条件为微波功率700 W、热解时间1 800 s和煤样处于-3 cm位置。在此条件下进行热解实验，其产物兰炭、煤焦油、热解水和煤气的收率(质量分数)分别为70.25%，3.99%，5.31%和20.45%，其中，煤焦油中轻质油含量为37.43%(质量分数)，煤气中“富氢”气体组分含量为53.02%(体积分数)。