摘要:
研究了烟煤(YL)分别与富含半纤维素的玉米芯(CB)和富含木质素的松木屑(SD)快速共热解产物产率和气体组成的变化规律。结果表明,烟煤与生物质共热解组分互相作用,造成共热解气、液、固相产率和气体组成的明显变化,且与生物质种类有关。相对于独立热解过程,玉米芯丰富的半纤维素造成热解水蒸气和CO2浓度较高,且玉米芯中富含的K元素挥发迁移至煤焦表面,对热解半焦与水蒸气、CO2的气化反应起到催化作用,反应生成的H2和富氢组分易与热解生成的自由基结合,抑制自由基之间的缩聚反应,使得共热解气体和液体产率增加,而半焦产率减小。烟煤/松木屑共热解过程中,松木屑中富含的Ca元素在煤焦表面迁移,促进了松木屑热解液体在半焦表面裂解反应,生成CO2、CO和富氢自由基等轻质组分,造成共热解半焦和液体产率降低而气体产率增加。热解产物半焦、焦油、水蒸气、CO2之间的气化和裂解反应均产生富氢的次生组分,从而提高了共热解气体中CO和烃类气体产率,降低了H2产率。
摘要:
利用座滴法和电泳法研究了阳离子Gemini表面活性剂C12-m-C12·2Br-(m=4、6、8、10)在煤沥青表面的润湿性质及吸附机理。结果表明, 表面张力均随表面活性剂浓度的增大而减小, 超过临界胶束浓度(CMC)后趋于平稳, 接触角θ和铺展系数S的变化趋势与表面张力类似; 在所研究浓度范围内,C12-10-C12型表面活性剂的γlg~cosθ曲线符合Zisman理论, 且侵湿功(Wi)与表面张力也呈线性关系; 煤沥青表面的Zeta电位随表面活性剂浓度的增加从负电变为正电,最后趋于平稳, 且零电位对应的浓度比CMC至少低一个数量级; C12-8-C12型Gemini表面活性剂能显著改变煤沥青表面的润湿性. 由Gemini表面活性剂在煤沥青表面润湿结果及Zeta电位可以看出, C12-m-C12型Gemini表面活性剂在煤沥青表面的润湿是静电作用和范德华吸附共同作用的结果; 润湿过程可分为三个阶段。
摘要:
通过焦炭气化反应装置和高温抗压强度测定装置,研究了焦炭与CO2和水蒸气气化后孔隙结构变化规律及溶损率、温度和孔隙结构对焦炭高温抗压强度的影响。结果表明,与CO2气化相比,水蒸气气化后焦炭平均孔径较小,比表面积和100 μm以下气孔数量增加,且整体高温抗压强度更高。焦炭气化后高温抗压强度随溶损率增加而降低,随温度升高而降低。温度为1 200 ℃时,随溶损率增加压缩过程焦炭承受压缩功(WOCu)逐渐降低,水蒸气气化后的WOCu高于CO2条件,随溶损率增加焦炭压缩过程形变量呈降低趋势。在相同溶损率下,水蒸气气化后焦炭的孔隙结构对焦炭强度损害相对较小,抗变形能力更强。
摘要:
以桦甸油页岩为原料研究了颗粒粒径对油页岩热解产油率的影响。将油页岩破碎、筛分得到<0.074、0.074~0.125、0.125~0.25、0.25~0.5、0.5~1和1~3 mm不同粒级样品,再将0.25~0.5、0.5~1和1~3 mm大粒级样品粉碎制得对应的细粉样品,采用低温干馏法和热重分析分别测定表征样品的油产率和有机质含量。结果表明,油产率随着粒径减小逐渐降低,从1~3 mm下的11.92%降到<0.074 mm下的6.14%。热重分析表明,有机质含量随着粒径降低而降低,且油产率与有机质含量有明显的线性关系。0.25~0.5、0.5~1和1~3 mm样品经粉碎后油产率降低、气产率升高,但变化值均小于1%。在破碎过程中有机质选择性地富集在大粒级样品中,且页岩油二次反应程度随着粒径的减小而增大,使得页岩油产率随着粒径的降低而降低,且有机质选择性富集是主导因素。
摘要:
利用流变仪在小振幅振荡剪切模式下对地沟油、花生油和大豆油生物柴油的胶凝特性进行了研究。结果表明,低温下生物柴油不仅具有冷却胶凝特性,还表现出明显的等温胶凝特性。分析了冷却速率和剪应力对地沟油生物柴油胶凝特性的影响。结果表明,静态降温时降温速率越大,生物柴油的胶凝温度越低,降温及恒温静置过程中同一温度下的胶凝结构越弱。相同降温速率下,生物柴油的胶凝结构和胶凝温度随剪应力的增加而降低,但经受不同剪应力作用的生物柴油恒温静置后胶凝结构相差不大。降温过程中施加的剪应力较小时,冷却胶凝结构随降温速率的增大而降低;剪应力较大时,冷却胶凝结构随降温速率的增大而加强。不管施加的剪应力多大,等温胶凝结构随降温速率的增大而加强。
摘要:
制备了一系列含不同金属离子的磺化Salen金属配合物插层水滑石催化剂用于甘油催化氧化制备二羟基丙酮(DHA)。利用X射线粉末衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)及电感耦合等离子发射光谱(ICP)分析手段对催化剂进行了表征。结果表明,磺化Salen配体插入镁铝水滑石(LDH)层板间,金属离子与磺化Salen配体配合,制备出磺化Salen金属配合物插层的水滑石非均相催化剂。反应结果表明,含Cr3+及含Cu2+催化剂有利于H2O2活化,催化活性较高,含Cu2+催化剂利于甘油脱氢,DHA选择性较高。含Cu2+催化剂用于甘油催化氧化反应时,在pH值为7、60 ℃条件下反应4 h,甘油转化率为40.3%,DHA选择性达到52.9%。
摘要:
采用等体积浸渍法制备了Al2O3、CeO2、TiO2及MgO负载Ni催化剂,考察了它们对甘油蒸汽重整制氢反应的催化性能。采用X射线衍射、N2吸附、透射电镜及H2程序升温还原等方法对催化剂进行了表征。结果表明,载体对Ni催化剂的活性有显著影响。在400 ℃下Ni/CeO2的催化活性明显好于其他催化剂,活性次序为Ni/CeO2> Ni/Al2O3 > Ni/TiO2 ~ Ni/MgO。Ni/CeO2也具有好的稳定性,反应20 h未见活性下降,甘油转化率70%,氢气收率69.2%。这与CeO2的本性及其与活性组分的相互作用有关。Al2O3具有较大的比表面积与孔体积,有利于CO吸附及甲烷化反应的进行,使得Ni/Al2O3催化剂在较高温度下具有很高的甘油转化率85.7%,但H2选择性较差。由于MgO载体与活性组分强的相互作用而生成NiMgO2固溶体,导致Ni/MgO低温活性差。
摘要:
采用优化的Stöber法制备了平均粒径为230 nm的单分散球形SiO2颗粒,并以此为内核,通过水解沉积法制备了不同壳层厚度的核-壳结构SiO2@Fe2O3催化剂。采用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、N2物理吸附和X射线衍射分析(XRD)等手段对催化剂进行表征,探讨了不同制备条件对SiO2@Fe2O3催化剂形貌的影响。结果表明,通过水解沉积法制备的SiO2@Fe2O3催化剂具有明显的核-壳结构,并且保持了原始SiO2核的球形形貌,Fe2O3纳米粒子通过-OH的氢键作用连接在SiO2表面,形成了2~10 nm厚的Fe2O3均匀连续包覆层。
摘要:
采用水热法制备了CeO2-ZrO2-WO3(CZW)催化剂,考察了WO3含量对CZW催化剂上NH3选择性催化还原NOx性能的影响,并利用X射线衍射、N2吸附-脱附、H2程序升温还原、NH3和NO程序升温脱附等方法对其进行了表征。结果表明,WO3以无定形的形式存在于催化剂中,添加WO3后显著提高了催化剂的表面酸性,并且在CZW催化剂上出现了强吸附的NO物种,从而有利于提高催化剂的活性。另外,适量的WO3引入将增大催化剂的比表面积,促进催化剂的氧化还原性能,这将有利于提高SCR的催化活性。和CeO2-ZrO2催化剂相比,当WO3的含量为20%时,CZW催化剂表现出良好的抗硫性能。此外,当空速为60 000 h-1时,在200~463 ℃,该催化剂显示出了大于90% NOx转化率。
摘要:
对分层装填的Ni2P//MoS2催化剂上的二苯并噻吩加氢脱硫反应进行了研究。结果表明,分层装填的Ni2P/Al2O3和MoS2/Al2O3催化剂在二苯并噻吩加氢脱硫反应中存在氢溢流效应,氢溢流有助于提高MoS2催化剂的活性位密度和加氢脱硫反应速率。由于Ni2P比NiSx具有更强的氢分子解离能力,Ni2P//MoS2催化体系的氢溢流因子略高于NiSx//MoS2;相对于NiSx,Ni2P对MoS2催化剂是更好的助剂。
摘要:
以廉价的三苯基膦(PPh3)为磷源,以三正辛胺(TOA)为液相反应体系,溶剂热法制备了负载型Ni2P/MCM-41催化剂,并采用XRD、BET、CO吸附、XPS和TEM等手段对制备得到的催化剂进行了表征。该方法的合成温度为330 ℃,反应在常压下进行,比程序升温还原法(H2-TPR)所需的还原温度至少低300 ℃,比传统的溶剂热法合成原料更廉价。以二苯并噻吩(DBT)为模型化合物,比较了所制备的Ni2P/MCM-41催化剂与H2-TPR法制备的催化剂结构以及加氢脱硫(HDS)性能。结果表明,溶剂热法能够降低催化剂表面上P物种的集聚,从而得到较大比表面积的Ni2P催化剂(690 m2/g);促进小尺寸、高度分散的Ni2P活性相的生成;制得的催化剂的HDS活性明显高于H2-TPR法催化剂,在反应温度340 ℃,质量空速2.0 h-1,H2/油=500(体积比),3.0 MPa的条件下,Ni2P/M41-R催化剂DBT转化率达到96.8%,较H2-TPR法高10.6%。
摘要:
采用水热法合成了介孔MCM-41和Co-MCM-41分子筛,并利用XRD、FT-IR、低温N2吸附-脱附和NH3-TPD等方法对合成的分子筛进行了表征。考察了晶化时间、晶化温度、陈化时间对合成介孔Co-MCM-41分子筛的影响,确定较适宜的合成条件为陈化时间1 h,晶化温度110 ℃,晶化时间2 d。XRD 和FT-IR表征结果说明,Co原子已经进入MCM-41的骨架。MCM-41和Co-MCM-41的平均孔径均为2.82 nm,BET比表面积分别为986.42和 637.69 m2/g,孔容分别为0.762 1和0.537 2 m3/g。NH3-TPD的表征结果表明,MCM-41和Co-MCM-41的酸性都较弱,但Co-MCM-41的酸性明显强于MCM-41。在此基础上,利用合成的MCM-41和Co-MCM-41吸附脱除氮含量为1 737.35 μg/g的模拟燃料中的喹啉。喹啉分子尺寸的模拟结果为0.711 6 nm × 0.500 2 nm,说明其可以很容易地进入MCM-41和Co-MCM-41的介孔孔道中。Co-MCM-41分子筛的氮脱除率明显高于MCM-41,这是由于其较强的酸性及与喹啉之间的化学吸附,而且,Co-MCM-41吸附脱氮具有较好的再生性能。
摘要:
以活性炭(AC)、褐煤半焦(LSC)、烟煤半焦(BSC)和褐煤焦(LC)4种炭基材料作为载体,利用超声辅助加压浸渍法分别制备了氧化锌炭基系列中温煤气脱硫剂。借助固定床硫化反应测试装置、氮气吸附、XRD和SEM等手段对4种脱硫剂的脱硫性能、物相组成、比表面积和孔结构进行了测试和表征。结果表明,超声辅助加压浸渍法能够有效改善炭基材料的孔隙结构,加压水热处理后的褐煤半焦比表面积可增大为原来的11倍;炭基材料种类不会影响氧化锌炭基脱硫剂中活性组分的赋存形态,但直接影响活性组分的上载率及其在载体表面分散的均匀性,进而影响脱硫剂的中温硫化性能。褐煤半焦制备的脱硫剂Zn/LSC中较高的活性组分利用率和丰富的孔隙结构使其脱硫效果最佳,脱硫精度达到99.99%时的穿透时间和实际硫容分别达到11.0 h和5.17%。褐煤半焦孔结构最易于改性,是加压水热合成中温煤气脱硫剂的一种优良的载体材料,这也是资源相对丰富的褐煤有效利用的途径之一。
摘要:
以活性半焦(SC)为载体,采用水热法合成新型可见光催化剂Bi2WO6 /SC, 利用SEM、BET、XRD、FT-IR和紫外可见漫反射(UV-vis)光谱等系列手段对所制备的样品进行了表征,并以可见光(λ＞ 400 nm)为光源,模拟烟气中的NO为氧化脱除对象,进行光催化活性测试。 结果表明,通过水热法合成的Bi2WO6具有微米花形状,且光响应波长已扩展到400 nm以上的可见光区, Bi2WO6/SC光催化脱硝剂性能最好,反应4 h后脱硝率仍高于70%。
摘要:
采用低廉的铝盐和钙盐,通过共沉淀法制备了一系列不同CaO含量的CaO-Al2O3复合氧化物,并用XRD、TG-DTG、N2吸附-脱附、SEM等手段对其进行表征。结果表明,制备的复合氧化物两相分布均匀、孔隙率较高、存在较多的介孔和大孔,比表面积也较大。采用动态吸附法将制备出的复合氧化物应用于重整生成油中氯化氢的脱除反应中,结果表明,高比表面积和大孔容的CAO-1具有最佳的HCl脱除效果,当反应温度为55 ℃、液空速为3 h-1,重整生成油中氯含量小于等于15 ng/μL时,其氯容可达到18%。
摘要:
采用廉价的原料,通过添加尿素及调节碱度,在水热条件下合成了具有不同形貌的ZSM-5分子筛。研究了分子筛形貌对甲醇转化制丙烯催化性能的影响。结果表明,通过控制尿素含量及碱度,可以对ZSM-5分子筛晶体的生长方向及形貌进行调控。当urea/SiO2(mol ratio)=0.28,Na2O/SiO2(mol ratio)=0.035时,所得到的分子筛沿b轴方向生长最慢,产品形貌呈薄片状,厚度为130 nm;在一定范围内提高碱度,会使分子筛形貌逐渐变为纳米颗粒聚集体。ICP、NH3-TPD和N2吸附表征结果表明,所合成的分子筛SiO2/Al2O3物质的量比、酸性质及孔道性质接近。催化反应评价结果表明,薄片状样品HZ-1由于在b轴方向上具有更短的扩散路径,且结晶度高,在催化甲醇转化反应中不仅表现出良好的选择性,双烯(乙烯+丙烯)收率可达60%以上;P/E比(丙烯/乙烯)最高可达8.4,在连续反应200 h后,甲醇转化率仍保持在95%以上,表现出优异的催化稳定性。
摘要:
实验采用专门针对液滴的滴谱仪作为测量工具,以典型煤灰成分细颗粒物石英、氧化铁、莫来石、硫酸钙为研究对象,在热水与冷空气接触形成的低过饱和度下进行了蒸汽异相凝结长大实验研究。考察了颗粒润湿性、粒径以及热水温度对颗粒长大效果的影响。结果表明,润湿性好的颗粒长大效果好,初始粒径越小的颗粒长大倍数越大;热水温度对颗粒长大影响非常明显,热水温度越高,颗粒越容易发生异相凝结,颗粒最终直径越大。
摘要:
制备了系列甲烷化学链燃烧用CeO2/Co3O4复合氧载体,采用XRD、H2-TPR、甲烷程序升温和恒温反应对氧载体进行了表征与评价。研究了不同CeO2的负载量对复合氧载体的结构、氧化还原性、产物选择性的影响。结果表明,氧化铈的添加不仅降低了氧载体的初始反应温度,还延长了有效反应时间,但铈添加量过高会降低产物CO2选择性,使甲烷向部分氧化进行。CeO2(30%)/Co3O4氧载体在650 ℃经20次循环后甲烷转化率和CO2选择性均未明显降低,表现出较高的活性和化学链循环稳定性。
