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2008年  第36卷  第03期

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摘要:
V2O5在活性焦上的分散性很难用XRD、EXAFS等仪器表征。采用化学吸附法表征了V2O5在活性焦表面的团聚程度,核心是根据V2O5/AC中能吸附、氧化SO2的V2O5晶格氧(有效晶格氧)的量,度量V2O5分子的团聚程度。结果表明,在所采用的条件范围内,随V2O5负载量的增加,V2O5在活性焦表面的团聚程度加大,但团聚体的个数变化不大;活性焦比表面积、灰分含量、O和N含量的差异对V2O5的团聚程度没有影响。
摘要:
高性能氧载体是实现具有CO2富集特性的化学链燃烧技术的关键。选用Ni(NO3)2和Al(OC3H7)3为主要原料,匹配合适的实验操作参数,通过溶胶凝胶法制备了NiO/NiAl2O4氧载体,其中60%NiO含量、1300℃烧结6h的该种氧载体物化指标较好。在热重分析上研究了NiO/NiAl2O4氧载体与甲烷/空气的还原氧化反应性,利用XRD、SEM和BET对反应前后的氧载体进行表征。结果表明,制备的氧载体具有良好的还原氧化反应循环能力。随着循环次数的增多,每次还原阶段被还原的程度缓慢加深,每次氧化阶段被氧化的程度逐渐下降,且还原加深幅度和氧化下降的幅度均逐渐减小,整体上其循环反应性呈缓慢增加的趋势。循环反应过程中,氧载体颗粒间无任何烧结,仍然保持为多孔结构。这些结果初步证明采用溶胶凝胶法制备的NiO/NiAl2O4氧载体具有实现气体燃料化学链燃烧技术的可行性。
摘要:
利用蒸汽在燃烧源PM2.5表面凝结,促使PM2.5凝结长大,建立一套燃烧源PM2.5凝结洗涤的实验台;考察了颗粒粒径分布、蒸汽添加量、液气比等对两种燃烧源PM2.5凝结洗涤脱除效果的影响。采用电称低压冲击器 (ELPI)在线测试分析燃煤和燃油PM2.5凝结洗涤前后的数浓度和粒径分布特性,并用SEM和XPS对两种不同燃烧源的颗粒进行了形貌和元素组分分析。结果表明,燃煤和燃油产生的PM2.5形貌和组分具有较大的差别,燃煤PM2.5主要为硅铝矿物质,而燃油PM2.5主要为含炭物质;相同条件下,燃煤PM2.5相变脱除效果优于燃油PM2.5;随着蒸汽添加量的增加,两者的脱除效率均升高;随粒径的增大,脱除效率提高;蒸汽添加量为0.08kg/m3时,粒径为0.4μm的燃煤和燃油细颗粒的脱除效率分别81%和72%;此外,适当增加液气比有利于凝结长大含尘液滴的脱除。
摘要:
在惰性气氛N2条件下,利用小型固定床进行了煤直接液化残渣快速热解半焦特性的研究,并结合热天平残渣半焦等温热失重进行分析。考察了终态温度、停留时间等外部操作条件以及颗粒大小对液化残渣快速热解半焦特性的影响。结果表明,半焦产率随着终态温度提高而降低,焦质变脆,石墨化程度增强,气化反应性减弱;随着反应停留时间的延长,热解产物半焦收率降低,但焦样中孔的数目增多;颗粒大小也影响着半焦的产率,在较大颗粒大小分布范围内,随着颗粒大小的减小,半焦产率随之减少。
摘要:
以造纸黑液、煤渣、污泥为催化剂,用加压热天平考察了石油焦与CO2催化与非催化气化动力学特性。结果表明,非催化气化时,反应速率随着转化率的增大先增大后减小,呈单峰曲线;催化气化时,反应速率随着转化率的增大而减小,不存在峰值。给出的正态分布函数模型很好地描述了石油焦CO2的非催化与催化气化动力学。计算得到石油焦与CO2非催化气化的活化能为197.7 kJ/mol。三种催化剂活性的差异与其所含金属元素的质量分数密切相关,其中富含Na元素的造纸黑液活性最好,反应速率是非催化气化的6倍。
摘要:
利用热重傅里叶变换红外光谱联用仪与管式电阻炉对含油污泥热解特性进行了研究,分析了热解过程及影响因素(污泥性质与升温速率),并由气体析出特性研究了热解机理。结果表明,热解过程包括水分挥发、轻质油挥发、重质油热解、半焦炭化与矿物质分解五种反应,矿物油反应集中发生在220℃~480℃。污泥性质影响因素中,产生环节最为显著,罐底泥、污水污泥失重明显而落地油泥失重不明显,矿物质组分含量越高,挥发分转化率越低;而污泥的油源基属影响较小。升温速率越大,反应进行的越快,挥发分转化率降低。热解机理包括矿物油含氧官能团裂解,链烃及侧链上的断链,环化、芳构化以及缩合脱氢。
摘要:
采用0#柴油作为反应溶剂,利用固定化脂肪酶催化高酸值废油脂与甲醇酯化反应制备生物柴油。来源于Candida antarctica的固定化脂肪酶Novozym435在0#柴油溶剂中具有极高的催化活性。以酸价高达157×10-3的废油脂为原料,废油脂质量比10%的Novozym435,甲醇与废油脂初始摩尔比2∶1,0#柴油与废油脂质量比5∶1,摇床摇速170r/min,50℃下反应2h甲酯化率可达95.10%。0#柴油作为反应溶剂有效地溶解了高酸值废油脂和甲醇,降低了反应体系的黏度和消除了甲醇对Novozym435的负面影响,提高了Novozym435的稳定性。同时,0#柴油溶剂对未脱胶废油脂中残留的对脂肪酶有害的磷脂等胶类物质具有一定的稀释作用。该工艺省却了溶剂蒸馏的繁琐工序,直接得到脂肪酸甲酯和石化柴油的混合燃料。
摘要:
采用基团贡献法分别计算了酮类、氯代烃类、酯类、醇类和醚类溶剂的色散溶解度参数(δd)、极性溶解度参数(δp)和氢键溶解度参数(δh),并分析了柴油组分中正构烷烃和芳烃的三维溶解度参数的特点。研究了溶剂溶解度参数与其萃取柴油脱蜡效果的关系。结果表明,除了醇类溶剂之外,在参数贡献图中距离正构烷烃距离越远的溶剂,正构烷烃得率越大,萃取效果越好;色散力贡献比大于2/3的溶剂萃取时蜡膏的含油量明显低于色散力贡献比小于2/3的溶剂。
摘要:
采用大庆、辽河两种稠油,研究了油藏矿物、硫酸镍催化剂以及四氢萘供氢剂对其水热裂解反应的影响。结果表明,与单纯水热裂解相比,油藏矿物的加入能使两种稠油的平均相对分子质量减小,饱和烃和芳香烃组分含量增加,胶质和沥青质组分含量减少,稠油的降黏率分别从7.41%和12.95%增加到16.05%和25.29%,油藏矿物对稠油水热裂解反应具有催化作用;将硫酸镍和四氢萘加入反应体系后,稠油平均相对分子质量进一步降低,族组分中饱和烃和芳香烃进一步增加,胶质和沥青质组分进一步减少,稠油黏度明显降低,降黏率可高达84.39%。
摘要:
由无水三氯化铝与盐酸三乙胺按照摩尔比2∶1合成了离子液体2AlCl3/Et3NHCl,并考察了其催化正己烷异构化的反应性能。发现离子液体2AlCl3/Et3NHCl可用于催化正己烷的异构化反应,但所需的反应时间较长。考察了引发剂正丁醇、异丁烯、异丁烷和异戊烷对离子液体催化正己烷异构化反应的影响。发现异戊烷作为引发剂时,正己烷的转化率为84.54%,液体收率为80.08%,异构烷烃的选择性为94.74%,达到了较好的反应效果。引发剂异戊烷的用量对异构化反应有着较大的影响,较优的引发剂用量为30%。添加异戊烷引发剂能明显提高离子液体催化正己烷异构化的反应速度,达到相似反应程度的反应时间可由6h缩短为45min。
摘要:
研究了苯对Pt/Ga2O3/WO3/ZrO2 (PtGWZ)和Pd/Al2O3/ WO3/ZrO2(PdAWZ)催化剂上正己烷异构化反应的影响。结果表明,苯可影响PtGWZ和PdAWZ上正己烷异构化反应性能,苯含量越高影响越显著。与PdAWZ相比较,苯对PtGWZ上正己烷异构化反应的影响相对较小;苯对PtGWZ上正己烷异构化反应活性的影响是可逆的,撤除苯后PtGWZ对正己烷异构化的催化性能可完全恢复;苯对PtGWZ上正己烷异构化反应的稳定性没有影响。苯对PdAWZ上正己烷异构化反应活性的影响是不可逆的,PdAWZ用于含苯正己烷异构化反应催化剂会逐渐失活。热失重法积炭分析结果表明,相同条件下,含苯正己烷异构化反应后,PtGWZ上的积炭量较PdAWZ上的积炭量少。分析讨论了苯对PtGWZ和PdAWZ上正己烷异构化反应影响差异性的原因。
摘要:
通过XRD物相分析和利用小型在线质谱仪,对负载的或体相的氧化钼利用正己烷作为碳源,进行程序升温碳化考察,对所制备的负载型催化剂进行了二苯并噻吩(DBT)加氢脱硫(HDS)活性评价。实验发现,与采用甲烷相比,采用正己烷作为碳源进行碳化可以适当降低碳化所需要的温度,但对于HDS反应来说,并不是碳化越完全催化效果越好。对30%MoO3/γ-Al2O3进行碳化时,碳化原料组成为正己烷/氢气=0.025(摩尔比),在620℃碳化1h所得催化剂具有比较好的DBT HDS活性。讨论了制备因素对HDS活性的影响。
摘要:
以活性炭负载的TiO2为光催化剂,H2O2为氧化剂,30W紫外灯为光源,对含二苯并噻吩(DBT)的模型硫化物进行光催化氧化脱硫研究。考察了TiO2的煅烧温度、负载量、催化剂用量、H2O2用量和光照时间对DBT去除率的影响。实验结果表明,用溶胶凝胶法制备的TiO2 /活性炭催化剂对DBT具有很好的光催化效果。最佳反应条件为,催化剂煅烧温度400℃,TiO2的负载量为32%,催化剂用量0.7g/100mL, H2O2最佳用量为10mL,即O/S(摩尔比)为14。在最佳反应条件下,光照时间8h,DBT去除率为90%, 此反应为一级动力学反应。
摘要:
采用连续共沉淀与喷雾干燥成型技术相结合的方法制备了系列微球状Fe/Mn/K催化剂,结合H2DTG、COTPR、Mossbauer谱等表征手段,研究了Mn助剂的加入方式对铁基催化剂物相结构、还原和碳化行为以及F-T合成性能的影响。催化剂在浆态床反应器中以接近F-T合成实际工况条件 (250℃、1.5MPa、H2/CO=0.67和2.0L /(gcat·h)) 进行评价。结果表明,以共沉淀方式加入Mn助剂具有较强的FeMn相互作用,从而抑制了催化剂的还原和碳化,降低了催化剂的活性,提高了催化剂的稳定性。而以部分共沉淀和黏结剂方式加入Mn助剂促进了催化剂的还原和碳化,提高了反应活性加速了催化剂的失活。与共沉淀Mn相比,部分共沉淀和黏结剂Mn提高了重质烃和烯烃的选择性,同时抑制了有机含氧化合物的生成。
摘要:
以PVP为保护剂,乙醇(ER)、乙二醇(GR)和水合肼(HR)为还原剂制备了一系列Au-Pd/CeO2催化剂,考察了还原剂对甲醇部分氧化性能的影响,并运用XRD、TPD和TPR等手段对催化剂进行了表征。结果表明,Au-Pd/CeO2(ER)催化剂具有较大的比表面积,形成的AuxPdy量较多、粒径较小、分散度较高、活性组分与载体的相互作用较强,同时对甲醇的吸附量较大和吸附温度较低。因此,该催化剂具有较高的催化活性和氢气选择性以及较低的CO质量分数。
摘要:
研制了一种高效平板式微型制氢反应器,将甲醇重整和催化燃烧集于一体,吸热、放热合理耦合,实现快速启动和制氢过程自热运行;在反应器中进行甲醇水蒸气重整实验,考察了反应器腔内的温度分布,以及温度、空速和水醇比对制氢过程的影响。结果表明,当温度为270℃,空速为870h-1,水醇比为1.3时,甲醇转化率最高为94.85%,重整气组成为74.53%H2、1.76%CO、23.71%CO2;累计运行400h,重整最大产氢量接近6000mL/h,可为便携式燃料电池提供稳定氢源。
摘要:
对五种活性炭样品进行液氮温度下的N2吸附、碘吸附测定和冰点下的CO2吸附表征。结果表明,碘吸附值测定法和基于N2吸附等温线的BET方程、D-R方程,孔结构参数都不能正确反映活性炭对CO2的吸附特性;由CO2吸附等温线得到的DA模型参数也不适合分析活性炭吸附CO2特性;CO2吸附等温线的密度泛函理论(DFT)分析结果表明,CO2在活性炭上的吸附发生在极微孔内,DFT分析的微孔孔容与吸附等温线反映的吸附性能完全一致。因此,根据CO2吸附等温线的DFT模型是准确反映活性炭吸附CO2特性的表征分析方法。
摘要:
干法脱除烟气SO2的多种催化剂均可在H2气氛中再生,直接制备硫磺。该过程的实现不仅要求再生尾气循环,而且要求催化剂具有双重功能,即在脱硫过程中催化氧化SO2为H2SO4以及在再生过程中将催化还原释放出的SO2进一步转化为硫磺。添加有金属氧化物的V2O5/AC催化剂具备双重功能。着重考察了添加Ce、W、Fe、Co 等氧化物的V2O5/AC催化剂烟气SO2脱除能力及脱除SO2后经H2再生制备硫磺的能力,并对添加Co的催化剂进行了优化。结果表明,在这类催化剂中,对烟气脱SO2起主要催化氧化作用的是V2O5,对H2再生硫磺制备起作用的是添加的金属氧化物。除Ce2O3外,WO3、Fe2O3和CoO都提高了再生中的硫磺收率,CoO的作用最为显著。较合适的催化剂组成是1%V2O5和0.5%CoO。这些金属氧化物在AC上的担载方法,对烟气脱SO2和H2再生结果的影响不明显。硫磺的生成需要CoO向CoS2的转变,再生后催化剂上残余有部分CoS2,且残余硫量还与V2O5量有关。
摘要:
采用管式炉和模拟垃圾对垃圾中氯化物对重金属Pb迁移转化特性的影响进行了研究,使用ICP-AES(美国EPA消解方法)、SEM、EDS和XRD等对重金属浓度、灰渣表面形貌、成分和灰渣X射线衍射物相等进行了分析。结果表明,氯化物含量的增加使得Pb生成更多易挥发性物质,从而向飞灰迁移分布,但有机氯PVC的影响比无机氯NaCl的大。无机氯NaCl和有机氯PVC对焚烧中Pb迁移转化作用机理不同,NaCl易与Pb反应生成PbCl2,而PVC与Pb反应除了生成PbCl2外,还生成了Pb(ClO4)2、PbCl2O4和PbO2。同时焚烧温度和停留时间也是焚烧中Pb迁移分布的两个主要影响因素。
摘要:
通过双流体模型对射流流化床煤气化炉进行了CFD(Computational Fluid Dynamics,计算流体力学)模拟。模拟着重分析了流化床气化炉气固流动的特性和传质、传热过程。结果表明,流化床中气固两相的传热、传质过程与气体和颗粒的运动特性密切相关。
摘要:
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