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2003年  第31卷  第06期

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摘要:
采用O-烷基化的方法对霍林河褐煤进行预处理,用原位漫反射红外光谱结合热重研究了处理前后煤中氢键的变化规律及热解特性。提出采用煤中高岭土、伊利石等在3690cm-1附近的红外吸收峰作为标准,校正煤的漫反射红外谱图的方法。结果表明,采用O-烷基化方法处理霍林河原煤后,其中的氢键数量有明显的减少,但均不能完全消除煤中的氢键;对于各种氢键调控幅度的大小随氢键强度的增大而逐渐减少;调控后煤中的氢键在高温区的热解稳定性增加;经O-烷基化后,煤的热解转化率增加,初始温度降低,热解温区加宽,失重速率加快。
摘要:
使用12种不同分散剂对14种不同变质程度的煤进行了成浆性实验,分析了182个水煤浆(CWS)样品的流变性。结果表明,低变质程度和高灰煤浆多呈屈服假塑性,煤的性质起主导作用;变质程度高且灰分较低煤浆的流变性,主要依赖于分散剂的结构与性质;分子结构单元立体空间效应大,疏水基团与亲水基团呈立体间隔分布的分散剂,易形成屈服假塑性CWS;分子线度长,亲水基团与疏水基团呈线性间隔分布的分散剂,易形成胀塑性CWS。复合煤粒间的相互作用方式是决定CWS流变特性的关键。
摘要:
以渣油为原料在200 mL反应装置上进行加氢脱残炭试验,同时依据渣油残炭的结构组成以及加氢脱残炭的反应历程,对试验结果进行了分析,在此基础上提出渣油加氢脱残炭的三集总反应动力学模型,并与一集总和二集总加氢脱残炭反应动力学模型进行比较。结果表明,一集总动力学模型不能用来描述渣油加氢脱残炭过程,从二、三集总动力学模型的预测数据与试验值误差来分析,将沥青质与胶质做为一个集总或渣油原料的沥青质含量较少时所建立的动力学模型,两者误差精度相当。用三集总的一级反应动力学模型预测渣油加氢脱残炭过程时,与试验值相比,加氢脱残炭转化率的平均绝对误差为0.005 6,加氢渣油残炭值的平均相对误差为1.01%。
摘要:
采用表面反应改性法制备了ZrO2-SiO2(ZrSiO)表面复合物,用等体积浸渍法制备了ZrSiO负载的Ni-Cu双金属催化剂,并用IR、TPD、TPSR和微反技术考察了CH4、H2O和O2在催化剂表面上的化学吸附及反应性能。结果表明,在Ni-Cu /ZrSiO催化剂上存在着Ni-Cu金属位,Lewis酸位Znn+和碱位Zr-O-三类活性中心;CH4和H2O在金属位和Lewis酸位Znn+和碱位Zr-O-的协同作用下可形成解离吸附态; CH4、H2O和O2在Ni-Cu /ZrSiO催化剂表面上的主要反应产物为H2和CO2,选择性均在95%以上。
摘要:
采用固定床反应器,在氩气氛围下,对我国四种不同产地的无烟煤从400 ℃到1 200 ℃进行热解试验,研究了燃料氮中Tar-N,HCN,NH3,Char-N的析出规律,以及燃料氮中N的分布特性。研究结果发现HCN-N的析出量随热解温度的升高而增加,NH3-N的析出量在1 000 ℃左右达到最大值而后略有降低,Char-N的含量呈现反趋势下降。1 000 ℃以上,NH3-N的析出量及HCN-N+NH3-N的析出量随挥发分增加而降低。Tar-N的含量在整个温度范围内都比较少,基本不随温度而变化。
摘要:
以N2与H2的混合气为反应气,和三氧化钼进行多段程序升温反应,制得一种β晶型的氮化钼。以噻吩为模型化合物的常压加氢脱硫反应表明,β-Mo2N0.78具有较强的加氢脱硫活性和强的抗硫化性能。同时考察了预还原、反应温度以及氮化末温、升温速率、反应气中N2-H2比及氮化时间等制备参数对β-Mo2N0.78加氢脱硫活性的影响。研究发现,β-Mo2N0.78的加氢脱硫活性在320 ℃~400 ℃随反应温度的升高增强,而还原预处理会降低催化剂的活性。氮化末温、氮化时间、反应气组成和升温速率等制备参数对催化剂的活性有明显的影响:随着氮化末温的升高,所制备的催化剂催化加氢脱硫活性降低;在氮化末温恒温较长时间,可以引起制备催化剂的加氢脱硫活性下降;存在最佳的反应气组成和各段升温速率。小晶粒的β-Mo2N0.78具有强的加氢脱硫活性。
摘要:
在实验管式炉上研究了金属铜和氧化铜对烟煤燃烧过程中PAHs生成的影响。采用气相色谱分析PAHs。实验结果表明,铜会促进PAHs的生成,而且主要是促进中高分子量PAHs的生成,这是由于铜为PAHs的合成提供了大量的活性反应中心。另一方面氧化铜对PAHs的合成和裂解具有双重催化效果,从而显著增加了中分子量PAHs的排放。在800 ℃以下,添加铜和氧化铜都减小了PAHs排放的毒性当量。在900 ℃以上,添加铜增大了PAHs排放的毒性当量。添加氧化铜时与添加铜时的规律类似,但是在1100℃以上,PAHs排放的毒性当量要比不添加时小。
摘要:
在燃煤造成的特殊污染物中,有关HCl等无机污染物的排放已经成为一个前沿的新热点研究领域。燃煤过程中钙基固氯剂燃烧固氯的最终产物CaCl2,其高温稳定特性对固氯效率有重要影响。本文在固定床反应器上采用气态氯化物直接吸收分析法,对CaCl2晶体粉末在干燥大气和饱和大气下的高温稳定性进行了实验研究。结果表明,在高温条件下CaCl2发生水解反应,水解反应起始温度在700 ℃左右,水解率随燃烧温度和停留时间的增加而增加,空气中水蒸气含量对水解率有显著影响。动力学计算表明在700℃~1300℃温度范围内CaCl2水解反应为二级反应,随温度变化反应机理有所不同,600℃~1000℃和1000℃~1300℃两个温度段的反应活化能分别为E=37.82 kJ/mol和E=18.13 kJ/mol。研究结果对燃煤过程中高温高效燃烧钙基固氯剂的开发有指导意义。
摘要:
采用共沉淀法制备了低温水煤气变换Au/α-Fe2O3催化剂。通过正交实验优化催化剂的还原活化条件,考察了金负载量对催化剂性能的影响。采用BET、XRD、UV-VIS、XRF、H2-TPR和O2-TPO等表征手段对催化剂的结构进行分析,并与其催化性能进行关联。结果表明,(1)采用10%-H2/N2还原气将催化剂在150 ℃原位还原9 h,其催化活性最高;(2)金的最佳负载量为8.00%,此时在催化剂制备过程中金的流失量较少,金粒子较小,也有利于抑制催化剂在反应过程中烧结;(3)TPR-TPO结果表明,金的负载量为8.00%时,Au/α-Fe2O3催化剂具有较易被还原、不易被氧化的性质,从而显示出最高催化活性。(4)Au/α-Fe2O3催化剂中的金以单质金(Au0)形式存在;其高活性与Au0-Fe3O4间的协同作用有关。
摘要:
总结了复载不同纳米尺度的复合载体及其CoMo催化剂的表面酸性及孔结构特性的表征结果。结果表明,负载型纳米TiO2与基载体γ-Al2O3存在着相互作用。当负载比较少量的纳米TiO2时,复合载体的总酸量随着TiO2含量的增加而增加,超过γ-Al2O3的酸量,但当 TiO2的含量比较高时复合载体的酸量又降低,纳米TiO2优先负载在γ-Al2O3的强酸中心位;负载了CoMo活性组分后酸量增加。不同粒径的纳米TiO2对复合载体和催化剂的酸分布没有明显影响,但对总酸量有影响。对不同尺度TiO2,随着TiO2负载量的增加以及负载金属活性组分的增加,表面积、孔容和最可几孔径均有不同程度的减少。
摘要:
以大庆石油焦为原料,采用KOH活化法,考察了碱炭比、活化温度、活化时间对吸附性能的影响,确定最佳工艺条件,碱炭比4∶1、活化温度800 ℃、活化时间2 h。并制得比表面积大于3 000 m2/g的超级活性炭。通过热处理得到孔径均一(中孔率>85%),比表面积大于1 500 m2/g的炭分子筛;再用表面氧化方法,得到表面酸度适宜(150 ℃~240 ℃之间为弱酸,240 ℃~340 ℃为中强酸,340 ℃~450 ℃为强酸分布)的催化剂载体。炭分子筛与传统氧化铝比较具有酸度分布广泛等特点,因较好的酸强度分布,可以增强载体与金属离子之间的作用力,增加负载量。因此,经氧化后的炭分子筛更适于作催化剂载体。
摘要:
利用超临界水-合成气为替代加氢氢源对孤岛渣油悬浮床加氢裂化反应进行了研究,设想利用超临界水中发生的水-气转化反应(CO+H2O→H2+CO2)为渣油加氢反应提供氢源,报道了孤岛渣油超临界水-合成气中悬浮床加氢裂化反应催化剂影响的研究结果。结果表明,催化剂在该反应中具有十分重要的作用,加入催化剂可以明显改善加氢裂化产物的分布和裂化反应产物的性质,降低裂化气体和抑制缩合生焦反应的发生。
摘要:
在管式反应炉上,通过加入有机氯(PVC)和无机氯(NaCl)研究了垃圾焚烧时氯对重金属迁移特性的影响。结果表明,在低温下,氯对重金属的挥发几乎没有影响,只有在较高的反应温度下氯才会对重金属的挥发特性产生影响,且垃圾焚烧过程中氯的存在使重金属更易向飞灰或烟气中迁移,垃圾中有机氯对重金属迁移特性的影响要大于无机氯。氯的存在会显著改变分布在飞灰和烟气或底渣和飞灰之间的重金属的分布特性。
摘要:
采用化学热力学平衡分析方法,分析城市生活垃圾焚烧体系污染物的排放特性。主要计算了聚氯乙烯(PVC)及典型城市垃圾焚烧过程氯元素的化学平衡组成及其浓度,同时研究了脱氯剂对PVC及垃圾中氯转化的影响。计算结果表明,PVC热态反应的主要产物是HCl气体,在加入脱氯剂后温度低于600℃时,脱氯剂对HCl的脱除作用很明显;城市生活垃圾热解和燃烧过程中在温度超过600 ℃,垃圾中的有机氯和无机氯都将转化为HCl气体,而此时脱氯剂失去效果。由计算结果得到控制HCl生成,消除二口恶英污染物的生成反应工艺条件。
摘要:
研究了回转窑中试反应器中废轮胎热解所得液体产物油的品质。热解反应在中温段(450℃~650℃)进行,油产率在500℃有最大值45.1%,此后随温度升高而呈下降趋势。对热解油的品质进行了考察,获取了热解油的完整实沸点蒸馏曲线。结果表明,热解油品质较轻,200℃以下轻馏分总量高达33%~40%,而且热解温度的升高也有助于增加轻馏分含量。对各馏分进一步的FT-IR分析显示,较高热解温度下热解油具有较强的芳香性,并可从谱图中识别出苯、萘及其烷基衍生物等芳香类物质。600 ℃和500 ℃热解油低馏分FT-IR分析结果体现了热解芳烃类物质生成的Diels-Alder反应途径。
摘要:
以废弃生物质转化为富氢气体为目的,使用间歇式超临界水反应器,在反应温度773 K~923 K、压力15.5 MPa~34.5 MPa停留时间1 min~30 min和Ca/C摩尔比0~0.56范围内,对木屑在超临界水条件下生成的气体组成及产率进行了考察。实验表明,Ca/C摩尔比和温度对木屑转化的影响较大。当Ca/C摩尔比为0.48时,碳的气体转化率和氢气产率提高了近一倍。温度从773 K提高到923 K,碳的气体转化率由47%提高到76%,氢气产率由4.5 mmol/g上升到6.9 mmol/g。与温度相比,停留时间和压力的影响不大。
摘要:
采用溶胶-凝胶法制备了Fe-Mo-O催化剂,用XRD、TEM、BET、IR、TPR、TPD和微反等技术研究了催化剂晶体结构、表面构造、晶格氧活泼性、化学吸附和乙烷部分氧化反应性能。Fe-Mo-O复合氧化物催化剂是由超细微粒组成,微粒粒径约10 nm~20 nm,比表面积为48.1 m2/g。催化剂表面由Lewis碱位(Mo=O键的端氧和Fe-O-Mo键中的桥氧)及Lewis酸位构成。乙烷能以甲基中的H原子吸附在催化剂表面Lewis碱位Mo=O的端氧上形成分子吸附态,其部分氧化产物主要是C2H4和少量的CH3CHO。
摘要:
采用多次涂层和浸渍法制备了蜂窝状Pt/Al2O3催化剂,并在高空速和大气体流量条件下对无梯度循环式反应器和积分反应器上催化剂的活性进行了比较。同时采用循环式反应器对动力学数据进行了测定。根据Langmuir-Hinshelwood模型和实验结果,推测了NO-C3H6-O2体系的SCR反应机理,并导出了NO和C3H6反应速率的数学表达式。据此所计算的理论模拟值能够与实验值很好地吻合。实验结果表明,氧气浓度对NO和C3H6的反应速率有明显的影响,二者均随着氧浓度c (O2)的增加达到峰值,再增加氧气浓度时,C3H6的反应速率r(C3H6)保持不变,而NO反应速率r (NO)却下降,而且下降的程度随着温度的升高而加剧。同时,随着氧气浓度增加,r (NO)达到最大值时的温度亦随之下降。
摘要:
研究了合成甲醇催化剂母料陈化期间pH值的变化情况,尤其是母料变色点前后pH值的变化,考察了反应pH值及反应温度对变色时间及催化剂活性的影响。结果表明,合成甲醇催化剂母料在陈化期间pH值一直在改变,在变色点附近出现了pH值的一个极小值,与其相应的是在母料变色前后催化剂的活性发生了明显的变化,因此,在变色点前后母料的组成及结构都发生了明显的变化。升高反应温度有利于母料结构的调变,升高反应pH值不利于母料结构的这种变化。通过本实验确定了催化剂母料在并流情况下最佳沉淀pH值范围为7.5~8.5,最佳沉淀温度大于80 ℃。
摘要:
高压搅拌釜和计算机数据采集系统,在温度373 K~573 K,压力2.0 MPa~10.0 MPa,搅拌转速600 r/min的实验条件下,根据气体等容吸收降压原理,测定了氢气在松脂和松香中的体积传质系数,并建立了体积传质系数与温度、压力的关联式,为松脂和松香催化加氢反应动力学的研究提供了基础数据。考察了温度、压力对体积传质系数的影响,结果表明体积传质系数随温度和压力的升高而增加。在计算体积传质系数过程中,微分法与积分法二者之间平均绝对偏差为:松脂4.74×10-4,松香1.21×10-4。
摘要:
在Ni(NO3) 2-Mg(NO3) 2-Al(NO3) 3-NaOH体系中,研究了共沉淀法制备NiMgAl三元类水滑石的合成规律。考察了pH值、Ni/Mg/Al比、沉淀生成温度及水热处理条件对合成NiMgAl-HTLcs的影响,借助XRD 、ICP、 FT-IR对合成样品进行表征。实验结果表明,合成NiMgAl-HTLcs的适宜pH范围为5.5~7.0,Ni/Mg=2.0~4.0,水热处理条件为100 ℃,7 h。通过对合成物热行为研究表明,NiMgAl-HTLcs结构开始破坏温度为300 ℃,经焙烧后可得Ni元素高度分散的复合氧化物。
摘要:
以Hβ分子筛为催化剂,对甲苯与乙酸酐(AA)的酰化反应进行了研究。通过研究反应温度、压力、甲苯与乙酸酐(AA)摩尔比、催化剂用量、以及溶剂的种类和用量等因素对反应转化率和选择性的影响,确定了较优的反应条件。结果表明,Hβ分子筛对甲苯与乙酸酐(AA)酰化反应具有较好的催化活性和选择性,适宜的反应条件为:温度130 ℃、甲苯/乙酸酐(AA)摩尔比20、催化剂/乙酸酐(AA)重量比0.8,极性溶剂如硝基苯等对酰化反应有一定的促进作用,但选择性有所下将,而非极性溶剂如二氧化碳可部分抑制催化剂的失活。
摘要:
摘要:
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摘要:
研究了叔丁醇溶剂中TS-1催化丙烯环氧化反应的本征动力学,反应条件为:温度303.15K~323.15K,丙稀压力0.3 MPa~0.6 MPa。根据反应机理及组分在TS-1上的吸附特点建立了如下的机理模型方程式:根据实验数据,我们对机理模型进行了参数估值。检验结果表明拟合效果较好,反应符合Eley-Rideal机理,丙烯环氧化反应发生在吸附态的过氧化氢与游离态的丙烯之间。