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2006年  第34卷  第01期

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摘要:
将不同粒径烟煤在实验室沉降炉中进行了不同加热速率下的热解实验,研究了煤粉粒径及其加热速率对煤粒膨胀特性的影响。实验结果表明,煤粒在热解过程中发生了明显的膨胀,形成了具有中空结构的煤胞型焦炭,这是煤中较高镜质组体积分数造成的。在相同加热速率下,随粒径减小煤粉颗粒膨胀越剧烈,随粒径增大煤粒膨胀程度之间的差异有减小的趋势。煤样不同膨胀特性是镜质组体积分数不同的结果。镜质组体积分数越高,在热解过程中更容易软化、变形,发生剧烈膨胀。当加热速率从0.5×104K/s升高到4×104K/s时,煤样膨胀程度先增加后减小,表明在0.5×104K/s~4×104K/s,存在一个最佳的加热速率,此时煤粒膨胀程度最高。
摘要:
通过三种不同的方法(CO2吸附法、N2吸附法和压汞法)测试了不同变质程度煤的孔结构性质,分析了煤的孔结构特性与水煤浆性质之间的关系。结果表明,煤的孔结构特性对水煤浆性质的影响较为复杂,主要是煤的大孔结构对煤浆成浆性的影响。在相近的孔体积和孔径分布下,煤的成浆性差别较大。孔结构特性本身作为一个独立的因素不能完全体现出对水煤浆性质的影响程度,与煤的表面性质如含氧官能团性质、煤表面的疏水性以及煤的吸水性等密切相关,共同影响着水煤浆的性质。
摘要:
研究了6种水煤浆分散剂在14种不同变质程度煤上的吸附作用特征。结果表明,多数分散剂在煤粒表面达到单层饱和吸附后,又形成多层吸附,单层饱和吸附量与煤的变质程度、比表面积以及分散剂的性质有关。在相同粒度分布下,煤的变质程度越低,表面含氧亲水官能团的比例越高,孔隙率越高,比表面积越大,这对增大吸附量有利。煤的变质程度越高,其表面疏水区面积的比例越高,分散剂通过疏水基团紧密吸附在煤表面的比例越大,这对增加高阶煤的吸附量有利。对不同煤,是变质程度还是比表面积为吸附分散剂的主控因素,主要依赖于分散剂的结构与性质。对同种煤,疏水与亲水基团呈线型分立分布的分散剂,吸附量明显高;而疏水与亲水基团呈线型间隔分布的分散剂,吸附量明显小。
摘要:
用浮选法分选出3个密度档、代表不同宏观岩相的龙岩煤颗粒,进行工业分析、元素分析和煤岩分析;并进一步通过扫描电镜结合压汞实验分析颗粒的结构,通过热天平实验研究不同宏观煤岩组分的燃烧性质。结果表明,(1)龙岩煤颗粒的煤岩主要由镜质组组成。其中,亮煤富含镜质组,密度相对较低,挥发分极少、固定碳高达80%以上;暗煤富含矿物质成分,密度极高但含碳量却很少,热值很低,接近于原煤中的矸石。灰煤中惰性组的量是三种岩相中最多的,其工业分析性质与原煤接近;(2)龙岩煤颗粒结构致密,密度在1.6g/cm3以上。颗粒中绝大多数孔隙的孔径在1μm以下。其中亮煤颗粒表面光洁致密,内部孔隙以亚微孔(0.01μm<d<0.10μm)居多,大孔径较少,比表面积较大;暗煤颗粒的表面孔隙较发达,内部结构相对较蓬松,颗粒中细孔、微孔、亚微孔都存在;而灰煤颗粒中的孔隙最不发达,以超微孔(d<0.01μm)为主;(3)不同宏观煤岩组分龙岩煤的着火温度相近,约580℃;但燃尽温度相差较大:亮煤最高,大于800℃;暗煤最低,两者相差约100℃;(4) 龙岩煤不同宏观煤岩颗粒的反应性按亮煤、煤(混煤)、灰煤、暗煤依次递减,亮煤的反应性最好,暗煤的反应性最差。
摘要:
采用筛分和高能球磨得到不同粒度煤粉,进行吸附试验研究。结果表明,粒度较大的四种煤粉对苯胺的吸附符合Lagergren一级吸附速率方程,较小的三种超细煤粉对苯胺的吸附符合二级吸附动力学方程。并求出了一级、二级吸附速率常数和有效扩散系数,表明煤粉吸附苯胺的过程由颗粒内扩散控制;煤粉对苯胺的吸附量随煤粉粒径的减小呈指数关系增加。平均粒径d50为9.30μm、4.28μm、和4.82μm煤粉对苯胺的吸附符合Langmuir吸附等温式,单层饱和吸附容量为109.05×10-3、246.31×10-3和90.91×10-3。超细煤粉对苯胺的吸附性能量明显好于其他煤粉。
摘要:
为了寻求优化的炉前煤低温干馏工艺中的挥发分除尘方案,在使用400目金属滤网对间歇式粉煤固体热载体热解装置挥发分除尘研究的基础上,将颗粒床过滤器用于该过程的除尘研究。热态除尘实验表明,颗粒床的使用有效地降低了滤网的过滤负荷。选用2mm石英砂和φ5mm×2mm瓷环作为滤料,通过对比实验发现,两种滤料除尘效率均在90%以上;随着过滤操作的进行,由于颗粒床内粉尘的沉积使其过滤效率有所提高,而对气、液收率的影响很小。结果表明,颗粒床与滤网结合可作为粉煤炉前低温干馏工艺中可供选择的挥发分除尘方案。
摘要:
运用连续时间马尔可夫链及矩阵相关理论,建立了停留时间分布随机模型。根据对四喷嘴对置式气化炉流场的测试,将气化炉划分为若干区域,并且对各个区域体积进行了估算,组成马尔可夫链状态转移图。模拟计算表明,当射流回流区和撞击流回流区回流比为1,管流区为平推流模式,其他区域按全混流模式处理时,模拟值与实验值较接近。用优化的模型计算了不同条件的冷模气化炉的停留时间分布,结果表明,随着气体流量的增大,平均停留时间减小,无因次方差增大;随着炉体高度的增加,平均停留时间增大,无因次方差减小。对工业气化炉停留时间分布进行了预测,炉内流型总体上趋近于全混流,有利于炉内的气化反应。
摘要:
在高压反应釜中研究了三种不同碳质颗粒添加物对克拉玛依常压渣油420℃氮气气氛下热反应生焦的影响。实验结果表明,反应初期碳质颗粒在一定程度上抑制渣油的热反应生焦。碳质颗粒抑制生焦的能力与其表面对极性组分的润湿吸附能力有直接关系,表面易被极性组分润湿的颗粒吸附沥青质的能力强,其抑制渣油生焦的能力也强。碳质颗粒对沥青质的吸附能力和抑制生焦的能力与其比表面积没有直接关系。生焦量随反应时间的变化表明,碳质颗粒在生焦的初期有抑制生焦的作用,后期有促进作用。对甲苯不溶物(TI)的扫描电子显微镜(SEM)和热重(TG)分析表明,和不含添加物的TI相比,含添加物的TI中,小球状甲苯不溶物的数量少、直径小。沥青质和生焦前驱相在碳质颗粒添加物表面的吸附和铺展作用是抑制渣油生焦的主要原因,该作用可以限制生焦前驱相的融并长大,在反应的初始阶段减少生焦量。
摘要:
利用XRD、H2TPR和孔结构的分析对C4馏分加氢催化剂Ni/Al2O3SiO2进行了表征,在固定床反应器内对催化剂的活性进行了评价,并对加氢机理进行了讨论。结果表明,在Ni/Al2O3SiO2催化剂表面至少存在两种活性中心,分别由体相NiO和高度分散的NiO还原产生。研制的催化剂对C4馏分加氢具有很高的活性和良好的稳定性,进口温度18.6℃时就可进行加氢,属于低温型加氢催化剂。在 C4单烯烃质量分数为74.85%、加氢压力为2.0MPa~2.7MPa、液时空速为1.0h-1~2.0h-1、氢油体积比为 300~450下,原料中单烯烃转化率在98%以上。催化剂连续运行342h,其活性基本保持不变。
摘要:
采用半合成法制备了不同金属改性的ZSM-5分子筛催化剂,以大庆VGO为原料,在固定床微型反应装置上对不同金属改性催化剂进行裂解生产低碳烯烃效果的评价,筛选出生产乙烯、丙烯性能较好的银+镧双金属改性催化剂,采用喷雾干燥的方法成型,并在800℃、100%水蒸气下老化处理4h。该催化剂在两段提升管实验装置上,以大庆AR为原料的评价结果表明,乙烯和丙烯收率可分别达到9.5%和24.9%;若考虑C4组分回炼,乙烯和丙烯收率可分别达到13.0%和29.9%。
摘要:
以正十四烷为原料,在连续流动的固定床反应装置上,通过改变温度、压力、空速以及氢烃摩尔比等参数,考察了0.6%Pt/SAPO-11催化剂的异构化性能。结果表明,反应压力与氢烃摩尔比较低时,该催化剂仍具有良好的异构化选择性和催化稳定性。正十四烷反应的转化率高达95%时,异构化选择性仍保持在90%左右。正十四烷的转化率随温度的升高,压力、进料空速和氢烃摩尔比的降低而增大;异构化选择性呈现复杂的变化规律,反应压力和温度过高、进料空速和氢烃摩尔比太小都不利于异构体的生成。各反应参数不是单独起作用,它们之间存在相互作用;即一个参数变化时,需要其他参数的调整来获得最大的异构体收率。获得了正十四烷临氢异构的最佳条件为 300℃~330℃, 0.5MPa~2.0MPa,WHSV<10 h-1,H2/CH摩尔比1.1~8.7。
摘要:
以Sb、Sn为原料,在氮气氛下采用熔炼法制备出SbSn金属间化合物。正庚烷中加入少量噻吩配制成模拟油品,将模拟油品和汽油分别配制成两种乳状液进行脱硫实验。在密闭反应器中,SbSn和配制好的乳状液按一定比例在常温常压下搅拌反应一定时间即完成脱硫过程。结果表明,较好的SbSn金属间化合物的制备条件为Sb∶Sn质量比为49∶51、950℃、反应60min、Sb粒径<200目和快速冷却。这种新型材料在常温常压下对于模拟油品中噻吩的单程脱除率在15%左右,汽油单程脱硫率为11.8%。选用了三种方法对脱硫后的SbSn进行清洗,结果表明,用甲苯清洗过的SbSn金属间化合物,再次脱硫能力明显好于其他两种方式。材料经甲苯清洗,三次循环脱硫实验结果表明,模拟油品脱硫率可达到32%,汽油脱硫率为27%。
摘要:
在热天平上对比研究了生物质中的纤维素、半纤维素和木质素三种主要组分的热失重规律。结果表明,作为半纤维素模型化合物的木聚糖热稳定性差,在217℃~390℃发生明显分解;纤维素热裂解起始温度最高,且主要失重发生在较窄温度区域,固体残留物仅为6.5%;木质素表现出较宽的失重温度区域,最终固体残留物高达42%。在红外辐射机理试验台上对比研究了三组分热裂解产物随温度的变化规律。三组分热裂解生物油产量随温度变化先升后降。纤维素生物油产量在峰值上最高,但纤维素生物油热稳定性差,高温时挥发分的二次分解最明显;木聚糖和木质素生物油产量较低,表现出较好的热稳定性。三组分热裂解焦炭产量随温度升高而降低,最终纤维素热裂解焦炭产量为1.5%,而木聚糖和木质素分别为22%和26%。三组分热裂解气体产物随温度升高而增长,但在气体组成分布上因三组分的结构上的差异而不同。
摘要:
在连续流动石英固定床反应器上研究了甲烷在活性炭上裂解制氢的反应,并对反应前后活性炭的比表面积以及孔径分布等的变化进行了测定。结果表明,甲烷在五种活性炭上的裂解行为基本相同,反应初期转化率最高,随着反应进行转化率逐渐降低直至一个平稳的状态;降低甲烷分压和增加甲烷与活性炭的接触时间可提高甲烷转化率;温度的升高有利于初始转化率的提高,但不利于活性炭的稳定性;反应后活性炭比表面积、孔容及微孔孔容都明显降低,平均孔径增大,孔径分布向中孔方向迁移,说明甲烷的裂解导致了活性炭孔特别是微孔内的炭沉积以及进一步的孔堵塞。
摘要:
选择适宜的热力学模型对甲烷氧化偶联制烯烃体系的热力学平衡进行分析,考察温度﹑压力﹑进料组成对体系组分的平衡限度影响。研究发现,在甲烷氧化偶联制烯烃体系中,H2、CO的生成相对容易,C2产物(C2H4、C2H6)不容易生成。通过计算,得到了该体系有利于烯烃生成的反应条件,500℃~800℃、1.5MPa、烷氧摩尔比为7。实验为甲烷氧化偶联反应器和催化剂的开发研究提供热力学依据。
摘要:
采用程序升温氧化(TPO)技术和吸附催化氧化循环实验,研究了金属担载量对CuO/AC催化-吸附剂干法催化氧化苯酚的影响。结果表明,随着金属担载量的增加,CuO/AC催化-吸附剂的苯酚催化氧化活性升高,并且苯酚与催化-吸附剂之间的相互作用增强,使吸附的苯酚不易脱附/降解脱附。同时,CuO/AC催化吸附剂自身的烧蚀活性也随金属担载量的增加而升高。对于吸附-干法催化氧化法而言,CuO/AC存在一个较佳的金属担载量范围,该范围以Cu的质量分数计为3%~5%。
摘要:
将纸屑、甘蔗渣、木粉、谷壳、垃圾衍生燃料(RDF)五种废弃物进行燃烧,采集其烟气中可吸入颗粒物(PM10)样品并分析,获得了颗粒物中金属元素的质量分数和排放特性,并与其相应的原料和灰烬中的金属元素质量分数比较。结果显示,废弃物燃烧的颗粒物中金属元素的种类与燃烧的物料有关;纸屑的颗粒物中金属元素的质量分数最低,RDF的最高,其余三种生物质废弃物的质量分数较相近;在五种样品中,一些重金属的质量分数很高,比土壤中的质量分数高出很多倍;金属元素在灰烬和颗粒物中的分布情况与金属元素的性质密切相关,且在可吸入颗粒物上有明显的富集。
摘要:
采用低温燃烧法制备了Ce4+部分取代La3+的La1-xCexCoO3系钙钛矿型复合氧化物催化剂,用XRD、TGA、SEM和化学分析等方法对催化剂的组成、结构等进行了表征。利用程序升温反应(TPR)技术,对催化剂应用于柴油机常规排放物中的微粒(PM)、碳氢化合物(THC)、氮氧化合物(NOx)的催化脱除性能进行了研究。结果表明,Ce4+部分取代La3+,催化剂表面氧空位浓度增加,同时形成Co3+-Co2+共存体系,催化剂对THC、NOx催化活性显著提高,且稳定性良好。但Ce4+的掺杂并没有提高催化剂对PM的催化活性。
摘要:
通过中试实验,研究了钠碱法吸收SO2的过程及其不同条件下膜电解循环再生脱硫废液。结果表明,电流密度和吸收液浓度对再生效果影响较大,高电流密度时的中间室硫转化率高、电导率下降速率快,而低电流密度时的中间室电流效率则稍大;高电流密度时的阴极室pH值和电导率上升速率大于低电流密度时的上升速率,并在电解一定时间后上升速率突然加大。低浓度时中间室电流效率高、硫转化率大且电导率下降速率快;低浓度时阴极室pH值和电导率上升速率要大于高浓度时的上升速率,且在电解一定时间后上升速率突然加大。
摘要:
并流共沉淀法制备了CuO/ZnO/Al2O3催化剂前驱体及催化剂,用XRD、TG-DTG、TPR、N2吸附及加压微反活性评价技术,考察了母料老化时间对催化剂前驱体物相组成及焙烧后物料中CuO-ZnO间的作用和物化性能的影响,提出了催化剂母料物相随老化时间的变化。研究表明,老化时间对催化剂活性的影响是通过改变催化剂比表面积及形成CuOZnO固溶体的结果。
摘要:
采用程序升温还原方法制备了TiO2负载的晶态Ni2P催化剂。用X射线衍射(XRD)及低温N2吸附(BET)等技术对样品的物相、比表面积等性质进行了表征。以苯气相加氢为模型反应考察了Ni2P/TiO2催化剂加氢性能,并对Ni2P负载量、前驱体中P的质量分数对催化剂的物相及性能的影响进行了研究。实验结果表明, TiO2负载的晶态磷化镍催化剂上,Ni2P是主要物相。Ni2P/TiO2催化剂对苯加氢反应具有较高的活性、选择性以及良好的稳定性能。Ni2P/TiO2制备对催化剂的性能有影响。Ni2P负载量增加,催化剂的活性先升高后降低,Ni2P负载量为12%时催化剂活性较高。催化剂前驱体中P的质量分数越高,制备出的催化剂对苯加氢反应的稳定性越好,但随前驱体中P的质量分数增加,催化反应的活性先升高,后降低。与Ni2P/SiO2比较,Ni2P/TiO2催化剂具有较高的活性和稳定性。
摘要:
以双表面活性剂(双极性头表面活性剂和三乙醇胺)为模板,以含有沸石次级结构单元的溶胶为前驱体,在碱性条件下合成了新型介孔分子筛MCM48。研究了沸石前驱体和三乙醇胺对产物MCM48形成的影响,XRD和TEM表征结果表明,样品具有较高的结晶度和规则的孔径;FTIR和N2吸附表征结果表明,产物MCM48的孔壁中含有沸石的次级结构单元,从而使得样品具有更大的比表面积。产物的重芳烃轻质化反应催化活性表明,实验样品对重芳烃的转化率比常规的MCM48高,转化率约高出11%,进一步证明了实验样品的孔壁中含有沸石的结构单元。
摘要:
采用水热晶化法合成了含杂原子硼的Y型分子筛,利用MASNMR、XRD、IR等表征方法,证明了硼进入Y型分子筛的骨架中。利用吡啶吸附红外光谱、轻油微反装置分别测定了Y和BY分子筛的表面酸性及其裂化性能。结果表明,硼的引入增加了Y分子筛的B酸中心数目以及裂化和氢转移反应活性,导致裂化汽油中的烯烃明显降低,芳烃随之增加。
摘要:
考察了无机添加剂对农用硝酸铵拒爆性的影响。结果表明,当硝酸铵中添加3%的无机改性剂GXJ1和10%的无机改性剂GXJ2后,其拒爆性能明显增强;改性后的硝酸铵按照工业炸药配方配制成铵油炸药,不能被8号雷管起爆。而且改性后的硝酸铵颗粒强度高,不易粉化、结块和吸潮,具有优良的肥料品质。经济效益分析也表明,改性硝酸铵具有广阔的市场应用前景。通过X射线衍射分析、扫描电子显微镜分析等对改性硝酸铵进行了表征,并对拒爆机理进行了初步探讨。
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