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2011年  第39卷  第05期

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摘要:
采用一种新的原位漫反射红外技术研究了干燥脱灰褐煤中氢键的分解动力学,同时介绍并应用了一种防止高温下挥发分冷凝的原位漫反射红外实验方法。基于两条假设,当煤加热至560℃时,单一反应模型可以用于除OH-π键以外氢键分解动力学参数的求解。结果表明,煤中羧酸二聚体、OH-N 和SH-N三种氢键的分解动力学遵循二级反应;OH-OR2,紧密结合的羟基四聚体和自缔合的羟基多聚体则遵循一级反应。计算所得的几种氢键分解活化能与文献中采用其他 方法所得结果基本一致。在所考察的六种氢键中,羧酸二聚体、OH-N 、SH-N和紧密结合的羟基四聚体的分解可以分为两个阶段(230℃~380℃和 380℃~500℃),而OH-OR2和自缔合的羟基多聚体的分解可以按照一段来处理。另外,通过比较自缔合的羟基多聚体的分解活化能和文献中的氢键键能,获得了其分解机理。
摘要:
应用电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)和原子荧光光谱(AFS)对中国西北部石嘴山电厂的原煤、底灰和飞灰中Hg、As、Se、Pb、Cr、Cd、Mo、Ni、Co、U和Th 11种微量元素的含量进行了测定。根据底灰和飞灰的产率, 结合微量元素在底灰和飞灰中的含量计算了电厂燃煤过程中微量元素的挥发性。结果表明, Hg、Cd、Se、As四种元素在燃煤过程的挥发率均在50%以上, 最高可达70%。通过对底灰和飞灰在酸性介质下的柱淋滤实验研究了底灰和飞灰中微量元素在60h内的迁移释放行为。Mn、Ni、Co、As四种元素的最大淋出率均超过2.0%, 最高接近10.0%, 并且还未达到淋滤平衡。根据微量元素的挥发和淋滤释放特性建立了电厂煤中有害微量元素在燃烧和淋滤过程中的释放分配模型。结果显示, 燃煤过程中的挥发是微量元素释放的主要形式, 部分元素的淋滤释放也可对周围水环境造成污染。
摘要:
运用中子活化分析(INAA)、带能谱的扫描电镜(SEM-EDX)和电子探针(EMPA)研究了贵州省普安矿区17号煤层刻槽样中Au元素的含量、分布特征、赋存状态及富集机理。结果表明,17号煤层中Au的质量分数为2.61×10-9~9.73×10-9,平均6.29×10-9,大于世界煤和中国煤中Au的平均含量;煤中Au主要以矿物吸附态存在,载体矿物为黄铁矿和黏土矿物;17号煤层Au的物质来源为低温热液流体;在低温热液流体沿断裂带进入煤层的过程中,受到疏松多孔的煤层吸附而使Au元素发生沉淀,加之17号煤层沉积环境为较为封闭的浅海环境的综合作用而富集在煤中。Au的富集类型为深大断裂-热液作用富集型。
摘要:
 用数理统计的方法,对伊犁盆地洪海沟地区ZK0407井的中下侏罗统10、11、12号煤层中的铀等59种常量元素、微量元素的地球化学行为进行了探讨。结果表明,元素在灰分的分布和元素在内在水分以及固定碳中的分布呈互为相反数关系,而和元素在挥发分中的分布变化具有同步性。元素和挥发分呈正相关很大程度是因为元素的催化作用和矿物分解产生的一些挥发性组分所造成。ZK0407井在地史上一直位于砂岩层间氧化带的氧化-还原过渡地段,因而也是铀的富矿地段。其煤层为层间氧化带成矿的下翼。U等元素在褐煤中主要以物理吸附的方式存在于其孔隙之中或泥质组分中,有机质对其络合束缚作用,并非U在褐煤中的唯一富集方式。
摘要:
采用乙酸(AC)、丙烯酸(AR)、乙酰丙酮(AA)、糠醛、2-甲氧基苯酚(MP)和水等组分,研究了羧酸在超临界甲醇中的酯化反应,并考察了各种组分对酯化反应的影响。通过两种羧酸单独酯化和共同酯化的特性以及水分影响的考察发现,超临界酯化过程中存在着不同酸的酯交换作用;水分对酯化反应具有明显的抑制作用,但超临界酯化时具有更高的耐水性。水分的抑制作用主要是削弱了羰基正离子的亲电能力,降低酯化反应速率,而不是因为化学反应平衡移动。超临界酯化的高温可加快反应速率,较弱的氢键环境可部分抵消羰基正离子亲电能力的削弱作用。AA和糠醛对酯化反应基本没有影响,但AA自身会被转化为丙酮和乙酸甲酯,而糠醛会发生缩醛化反应。MP对AR的酯化具有促进作用,并抑制聚合,从而可以提高酯化的转化率和选择性。
摘要:
利用等体积浸渍法制备了不同磷含量的预硫化型NiMo/Al2O3催化剂,并利用XRD、BET、TPR和HRTEM等分析方法对其进行了表征,研究了磷对其加氢脱硫脱氮性能的影响。结果表明,由于预硫化型NiMo加氢催化剂上活性组分和载体的相互作用较弱,MoS2或Ni-Mo-S相主要以Type II 形式存在,磷通过增加MoS2的堆积层数、减小片晶长度提高了MoS2的分散度。TPR结果表明磷仅提高了金属硫化物中Ni-Mo-S相的比例,而对Ni-Mo-S相和体相MoS2中的金属-硫键的键合强度没有影响。NiMoP-1.2催化剂(磷负载量为1.2%)表面MoS2的分散度最高,同时也具有最高的加氢脱硫(HDS)选择性和加氢脱氮(HDN)活性;过高磷含量(NiMoP-1.8,磷负载量为1.8%)则造成MoS2分散度降低,催化剂的比表面积、孔径和孔容也减小,导致其HDS和HDN反应性能下降。
摘要:
 在连续固定床微反装置上考察了吲哚(IND)和1,2-二氢吲哚(HIN)在NiWS/γ-Al2O3催化剂上加氢脱氮(HDN)的反应以及 H2S和喹啉(Q)对其加氢脱氮反应的影响。结果表明,碱性含氮化合物HIN较吲哚对其自身的加氢脱氮反应抑制作用更为明显。H2S能够促进HIN的C(sp3)-N断裂,但抑制了邻乙基苯胺(OEA)的 C(sp2)-N断裂;同时吲哚加氢反应途径也受到了抑制。喹啉的添加严重降低了吲哚加氢脱氮反应的转化率和脱氮率;喹啉对吲哚加氢反应和C-N键断裂反应均产生明显的抑制作用。喹啉的抑制作用主要源于喹啉及其中间产物1,2,3,4-四氢喹啉(THQ1)和5,6,7,8 -四氢喹啉(THQ5)与吲哚及其中间产物的竞争吸附。
摘要:
以NaBH4为还原剂采用化学还原法制备La-Ni-Mo-B非晶态催化剂,用BET、SEM、XRD和XPS等手段对催化剂进行表征,以4-甲基苯酚为探针研究其加氢脱氧性能,并探讨了4-甲基苯酚的加氢脱氧反应路径。结果表明,助剂La的加入,减小了催化剂的粒径,增大了比表面积,促进Ni2+和Mo6+的还原。275℃时,4-甲基苯酚加氢脱氧转化率达97%,甲基环己烷选择性达96%,加氢脱氧反应按氢化-氢解路径进行,产物中芳烃含量明显低于世界燃油规范Ⅲ类油标准(芳烃的质量分数小于15%)。催化剂活性降低的主要原因是由于Ni活性中心的非晶态结构被破坏。
摘要:
模拟煤气的气氛,在硫化氢(H2S)和氧气(O2)存在条件下,对活性炭催化氧化吸附单质汞(Hg0)的性能进行了研究。结果表明,H2S和O2存在条件下,活性炭对Hg0的吸附能力明显提高。在180min内,H2S和O2共存气氛下,脱汞效率约为78%;只有H2S存在下,脱汞效率约为69%;没有H2S和O2气氛下活性炭脱汞效率快速下降为28%。随着吸附温度的升高,入口汞浓度的提高和吸附剂粒径的增大,活性炭的脱汞效率会随着下降。通过XRD表征表明,Hg0的吸附反应机理是Hg0在活性炭催化氧化下与H2S形成硫化汞(HgS),从而实现了Hg0的稳定化脱除。
摘要:
 采用批式振荡吸附法研究了燃油页岩电厂循环流化床锅炉飞灰对重金属离子Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+的吸附动力学及吸附热力学特性,并提出了吸附机理。结果表明,油页岩飞灰对Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+的吸附平衡数据符合Langmuir和Freundlich吸附等温方程,但Freundlich方程能够更好地描述吸附等温线。在油页岩飞灰对重金属离子吸附的初始阶段,拉格朗日准一级动力学方程、准二级动力学方程、Elovich方程、粒子内扩散模型均能很好地反映吸附模式,而整个吸附过程则遵循二级反应动力学方程,其吸附过程是液膜扩散和粒子内扩散共同作用的结果。油页岩飞灰对Pb2+、Cu2+、Zn2+、Cd2+的吸附是吸热反应。
摘要:
采用廉价半焦为原料,经硝酸氧化和高温热处理改性后,负载金属氧化物制备半焦吸附剂,考察吸附剂的脱硫脱硝性能和再生性能,并利用BET、TEM和TPD等手段研究影响半焦吸附剂性能的内在因素。结果表明,当烟气组成为NO-O2-N2时,吸附剂具有良好的脱硝性能,失活吸附剂经水洗再生后,脱硝活性恢复较好;当烟气组成为SO2-O2-N2或SO2-NO-O2-N2时,吸附剂具有良好的脱硫性能,NO的存在能够显著提高脱硫活性,但脱硝活性迅速下降,失活吸附剂再生后,脱硝活性不能有效恢复。表征发现,SO2与NO在半焦吸附剂上均有一定的吸附量,而吸附剂的失活主要是由于孔道堵塞,表面性质发生了改变。
摘要:
主要研究温度、餐饮垃圾种类以及催化剂对餐饮垃圾热解所制生物燃油的产率和品质的影响。结果表明,猪肉和米饭的最佳产油温度均为410℃,白菜的最佳产油温度为450℃。米饭、白菜、猪肉的产油率分别为45.02%、25.60%、71.26%。采用氧弹热量计对其热值进行测定,米饭和白菜热解油的高位热值较低,分别为18.30MJ/kg和17.49MJ/kg;而猪肉热解油的高位热值为36.57 MJ/kg, 并且黏稠度较高。催化剂Co-MCM-41的催化效果明显,使餐饮垃圾的产油率由41.99%提高到66.30%,同时使热解油中的含氧化合物明显降低,而烷烃类和烯烃类的含量明显增加,高位热值由30.30MJ/kg提高到32.74MJ/kg。通过物理吸附仪对新制备的和使用一次后再生的催化剂Co-MCM-41进行表征,结果表明,催化剂Co-MCM-41再生后孔容、孔径和比表面积变化不大,性质基本不变,活性依然存在。
摘要:
针对废轮胎热解油重质馏分(>350℃)组成上具有蜡含量低,芳香分、胶质和沥青质含量高的特点,研究了废轮胎热解油重质馏分采用蒸馏法生产道路沥青的可行性。结果表明,废轮胎热解油中>420℃、>430℃、>440℃三种渣油的性质可以满足不同牌号道路石油沥青老化实验前的技术指标,特别是延展性能优异,但是抗老化性能较差。渣油老化前后的族组成、官能团、氢分布及分子量分布变化表明,渣油在老化过程中存在氧化反应以及脱氢缩合反应,使渣油的化学组成发生变化,即芳香分、胶质含量减少,沥青质含量明显增加,使得沥青胶体体系中分散相明显增多而分散介质相对减少,造成热解油的渣油抗老化性能较差。