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2011年  第39卷  第10期

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摘要:
通过与神府煤和稻杆单独热解和液化的对比,研究了神府煤与生物质稻杆的共热解和共液化行为,考察和揭示了两者之间的协同作用。热重分析表明,稻杆的热解温度较低,在与神府煤共热解时,由于在较低温度下稻杆热解形成的自由基对煤热解的促进作用,使得混合物实际的热解失重高于对应的加权平均计算结果。共液化结果表明,神府煤与稻杆之间存在着明显的协同效应,并因液化反应条件的不同而不同。在较高的液化反应温度和较长的反应时间,由于煤本身的热解速率增加,系统内供氢能力的不足导致逆向缩合反应速率增加,减弱了两者的协同效应。在实验条件范围内,当稻杆配入量为50%,在400℃,60min的反应条件下,神府煤与稻杆共液化时产生的协同效应最大。此时,共液化转化率和正己烷可溶物分别高于对应加权平均计算值的14.8%和9.7%,气体产率也同时降低了2.6%。 
摘要:
在500~700℃ 和生物质混合比0~100%(质量分数)条件下,利用自由落下床反应器考察原料对生物质与煤共热解行为的影响。所用煤原料为大雁褐煤(DY)和铁法烟煤(TF),而生物质原料为农业废弃物秸秆(LS)和木材加工余料白松木屑(SD)。结果表明,即使在自由落下床中停留时间短的条件下,生物质与煤共热解的协同效应仍然发生。原料种类对共热解产品的产率和半焦反应性影响大:以综纤维素和灰分含量大的LS为原料时,共热解的协同效应比以SD为原料时明显;以高阶煤TF为原料时,共热解的液体产率高于以低阶煤DY为原料时的产率;在特定条件下共热解可提高半焦的反应性;与TF相比,DY存在下的共热解有利于提高半焦的反应性。在生物质与煤共热解过程中,通过选择适当原料可以制取目标产品。
摘要:
采用共沉淀法制备了LaMnAl11O19六铝酸盐催化剂,采用XRD、BET和XPS对样品结构进行了表征,并通过模拟生物质气化气的燃烧实验和NH3单独氧化实验,分别考察了催化燃烧和均相燃烧过程中NH3的转化特性。利用原位漫反射红外光谱(in-situ DRIFT)法在线研究了NH3在催化剂表面的吸附和氧化信息。结果表明,焙烧后催化剂形成磁铅石(MP)结构的六铝酸盐晶体,且具有较大的比表面积,Mn以+2、+3价形式存在晶体中。均相燃烧下模拟气中的NH3在500℃开始反应,随之就有NO生成。催化燃烧工况下NH3氧化曲线和模拟气中NH3的转化曲线相差不大,NH3的起燃温度为310℃,反应后随之就有NO生成,NO在350℃~800℃保持一个较高的浓度。NO2的生成温度较高,并仅在较窄的温度区间内出现,在整个燃烧过程中仅检测到几个10-6的N2O,反应过程中有40%以上的NH3转化成NO。DRIFT结果表明,催化剂作用下NH3的转化遵循 -NH反应机理,即催化剂表面吸附的NH3分解产生 -NH,-NH与氧原子(O)反应生成HNO,再进一步反应生成N2或N2O,或是 -NH直接与氧分子(O2)反应生成NO。
摘要:
以玉米秸、麦秸、锯末纯燃并以不同比例与煤混燃,利用DR型高压粉尘比电阻实验台对灰样比电阻R进行测量, 以AAS对灰样化学成分进行分析。结果表明,纯生物质燃料灰R值为108Ω·cm~1010Ω·cm,属于中比电阻。混燃灰样的R值均为108Ω·cm~1012Ω·cm。麦秸与煤的混燃灰中,掺混率Rt对比电阻R的影响不明显;玉米秸与煤的混燃灰中,在110℃以下,Rt越高,R越低;在110℃以上,Rt越高,R越大。生物质与煤的混燃改变了燃料的燃烧特性及熔融特性,使灰的物理特性和化学成分、含量发生变化,造成混燃灰比电阻与煤灰比电阻的规律存在一定的差异。
摘要:
利用气质联用和核磁共振光谱对不同种类生物油的化学组成结构进行了对比分析。气质联用分析表明,由于不同种类生物质原料化学组成的差异,导致不同种类生物油主要类别物质含量存在较大差别,有机酸含量较高的是蔗渣热解油,醛酮类物质含量较高的是蔗渣和稻草热解油,芳香类物质含量较高的是玉米芯和松木热解油,而脱水糖含量较高的是稻草和松木热解油。核磁共振碳谱分析表明,稻草热解油含有最多的烷基碳和羰基碳,而松木和蔗渣热解油分别含有最多的芳香碳和羧基碳。氢谱分析表明,烷氢和糖羟基氢含量最高的分别是蔗渣和稻草热解油,酚羟基氢和芳氢含量最高的是松木热解油。由于不同种类生物油内部官能团的差异,导致其物理性质存在较大差异。
摘要:
 研究了柱层析硅胶-K2CO3固体碱催化剂的制备条件,并对其进行XRD、FT-IR和SEM表征分析。结果表明,部分K2CO3吸收空气中的CO2生成KHCO3,K2CO3与 KHCO3分散到硅胶表面,增强了催化效果。并考查了催化剂用量、醇油摩尔比、反应时间对生物柴油制备的影响。研究表明,催化剂的制备温度为120℃,催化剂用量为原料油质量的5%,醇油摩尔比为12∶1,反应温度70℃,反应时间2h,生物柴油收率可达95.2%。
摘要:
微细腔内重整积炭会引起催化剂失活和孔道堵塞,甲烷低温自热重整技术的提出,既有利于实现微燃烧器中甲烷的持续稳定燃烧,又能有效降低热点和减少积炭。通过热力学分析,探讨常压下反应温度低于973K时微细腔内自热重整积炭的影响因素及重整特性。结果表明,温度、空碳比及水碳比对积炭生成有重要影响。微细腔内积炭含量随温度升高先增大后减小;贫氧环境下,空碳比和水碳比的增加不仅对减少积炭有效,对氢气产生也有利;同时,甲烷自热重整系统与无水系统相比减碳性能优越。甲烷质量流量为6.6g/h、空碳比和水碳比分别为2和1时,积炭产生的温度为680K~850K,并在785K达到积炭质量分数的最大值为0.66%,此时甲烷转化率和氢气质量含量分别为53.43%和2.37%;且消碳对应的空碳比和水碳比分别约为2.4和1.1。
摘要:
以原位生长法制得的Y分子筛/TiO2-SiO2 氧化物(CTS)为载体,以Ni、W为活性金属组分,采用载体表面浸渍磷(P)和在金属组分浸渍液中加入磷(P)的共浸渍方法制备P改性NiW/CTS催化剂,研究了不同P改性方法对催化剂理化性质及加氢性能的影响。实验结果表明,P改性使NiW/CTS催化剂总酸量下降,但表面浸渍P改性使催化剂L酸中心数量下降,而共浸渍P改性使催化剂L酸中心数量增加;P的引入削弱载体与金属间的相互作用,提高金属组分在载体表面的分散性,其中共浸渍P改性法更有利于促使高加氢活性前躯体的形成。因此,共浸渍P改性的催化剂对脱残渣油具有更好的加氢脱硫、脱氮和芳烃饱和性能。
摘要:
 以Ti-MWW为催化剂,考察了不同氧化剂对分别含有苯并噻吩、二苯并噻吩和4,6-二甲基二苯并噻吩等有机硫化物模拟油品氧化反应的影响,结果表明,叔丁基过氧化氢对有机含硫化合物的氧化活性明显高于过氧化氢水溶液。以叔丁基过氧化氢为氧化剂,三种噻吩类含硫化合物氧化的难易顺序为二苯并噻吩> 4, 6-二甲基二苯并噻吩> 苯并噻吩,其氧化活性顺序与含硫化合物中硫原子的电子云密度和空间位阻有关。考察了Ti-MWW/叔丁基过氧化氢催化氧化体系对成品柴油的催化氧化脱硫,结果表明,成品柴油中的含硫化合物可被有效地氧化脱除,在优化的反应条件下,经过两次氧化、萃取后,成品柴油中的总硫含量从1015μg/mL降低至11μg/mL,总脱硫率达到99%。
摘要:
活性焦载体的选择是制备高活性烟气脱硫催化剂的关键。以四种煤制活性焦(AC)为载体,制得了系列V2O5/AC催化剂。通过脱硫活性评价、催化氧化能力测试和孔结构分析表明,AC表面的高活性氧化位较少,担载V2O5使AC表面产生了新的高活性氧化位,其脱硫活性显著提高;V2O5在具有高比表面积和较大孔容的载体上分散性较好,能够形成较多的高活性氧化位、增强催化氧化能力。从选择V2O5/AC催化剂载体的角度考虑,载体自身的氧化性对催化剂的脱硫活性没有影响,对脱硫活性起重要作用的是载体比表面积和孔容的大小。
摘要:
以醋酸锰为前驱物通过浸渍法制备了MnOx/TiO2催化剂,用WO3对载体进行改性制得一系列MnOx-WO3/ TiO2催化剂,采用X射线衍射(XRD)、比表面积测定(BET)、拉曼光谱(LRS)、原位红外(FT-IR)光谱等表征技术进行相关的微观表征分析,同时在模拟氨气选择性催化还原NOx(NH3-SCR)的反应条件下对催化剂的脱硝反应活性进行了考察。研究表明,添加5%的WO3拓展了载体的比表面积,提高了催化剂的抗热性,增加了催化剂表面的Brnsted酸位,拓宽其选择性催化还原脱硝活性温度窗口,对MnOx/TiO2催化剂有很好的改性作用;先钨后锰的负载顺序优于先锰后钨;随着温度的升高,化学催化反应速率提高,催化剂表面NH3吸附峰呈减弱或消失趋势,故催化剂脱硝活性温度曲线呈中间高、两头低。
摘要:
采用包埋法合成ZSM-5/SAPO-5核壳结构复合分子筛,研究了凝胶组成对该材料性能的影响,并利用X射线衍射和扫描电镜等手段对其进行了表征。结果表明,合成的分子筛是以ZSM-5为核,SAPO-5为壳的双结构复合分子筛。通过向凝胶中加入晶种或者调节溶剂性质可以明显改变复合材料的结晶度和颗粒形貌。引入晶种合成材料的颗粒形貌以椭圆型为主,分子筛的结晶度增加;以醇和水混合物为溶剂合成分子筛的颗粒仍以球形为主,分子筛的结晶速率降低,结晶度的最高值降低。
摘要:
制备了不同Pt/Au原子比的活性炭负载Au-Pt催化剂(Au-Pt/C),研究了Au/Pt原子比对Au-Pt/C催化剂氧还原电催化性能和抗甲酸性能的影响。结果表明,与Au/C催化剂相比,Au-Pt/C具有更好的电催化性能。当Pt/Au原子比从0/50增加到2/48时,Au-Pt/C催化剂表现出良好的氧还原电催化性能和抗甲酸性能;但是当Pt/Au原子比增加到3/47时,该催化剂的抗甲酸性能有所下降。Pt/Au原子比为2/48的Au-Pt/C可以用作直接甲酸燃料电池(DFAFC)的阴极催化剂。
摘要:
利用外热式下吸固定床气化实验装置,以空气为气化剂对五种不同性质污泥的气化特性进行了研究。结果表明,升高气化温度有利于提高气化气的品质,气化气中CO、CH4和H2的含量和气化气热值随气化剂流量的减小而增加。污泥厌氧消化过程使气化气品质降低;污水处理工艺对污泥气化气组成和热值亦产生影响,其中连续SBR工艺的未消化污泥气化气中CO、CO2的含量最高,而H2、CH4和CmHn的含量最低;活性污泥法的未消化污泥气化气中H2和CmHn含量最高;A2/O工艺的未消化污泥气化气中CO、CO2的含量最低,而CH4的含量最高,且三个污水工艺污泥的气化气热值依次升高。