摘要: 采用热天平研究了贵州褐煤、三江原煤及其拔头半焦的燃烧行为,考察了粒径和升温速率对样品着火点和燃烧稳定性的影响。减小样品的粒径可显著降低样品的着火点,改善样品的燃烧性能,在粒径100～120目和升温速率25 ℃/min下,样品的燃烧稳定性最好。根据Coats-Redfern方法求解燃烧反应动力学参数。燃烧反应动力学分析表明,三种样品的热天平燃烧反应均为一级反应,并得到了实验样品的燃烧反应动力学参数,表观活化能E 和指前因子A 。贵州褐煤的活化能为100.0～163.6 kJ/mol,三江原煤的活化能为73.4～161.2 kJ/mol,三江煤焦的活化能为68.3～178.1 kJ/mol。
摘要: 利用溶剂萃取-柱层析方法,将自由落下床中豆秸与大雁褐煤共热解以及单种原料热解的液体产品分为沥青烯、酚类、脂肪烃类、芳香烃类和极性物等组分。结果表明,共热解的沥青烯产率为11.4%,低于根据煤和生物质单独热解的质量加权平均计算值19.0%,且芳香性增大;与计算值相比,低分子量的酚类、甲基苯酚、二甲基苯酚及其衍生物的含量提高了5%;而且长侧链的脂肪烃含量减少。共热解焦油的芳香类组分中十氢萘的质量分数是43.37%,但其在单一原料热解焦油中并没有被检测到。热解油分析结果表明,自由落下床生物质与煤快速共热解过程中存在协同效应,其主要原因是,发生氢解和加氢反应。煤与生物质共热解有利于产生低分子量的化合物,改善油品的质量。
摘要: 利用间歇式高压反应釜,在反应温度200～330 ℃、乙醇用量0～150 mL条件下,考察了亚/超临界乙醇直接液化秸秆纤维素的解聚行为,并初步探讨了其液化机理。结果表明,反应温度、乙醇用量和反应停留时间对秸秆纤维素的液化均有显著影响,反应温度由200 ℃升高至330 ℃,重油和气体收率分别增加了12.55%、28.83%;乙醇用量增加,反应压力随之升高,乙醇进入超临界状态,残渣和气体收率相比单纯热裂解分别降低11.10%和8.44%。通过GC/MS、FT-IR分析生物油组分和残渣特性,表明秸秆纤维素在亚/超临界乙醇中断键裂解,且酮类和乙酯类化合物是生物油的主要成分。
摘要: 利用电感耦合等离子体发射光谱、红外光谱分析和X射线衍射对不同固体颗粒物样品的特性进行了研究。结果表明,生物油中的固体颗粒物主要由焦炭颗粒、灰分和少量高分子有机物组成,其中,灰分主要包括多种金属元素和一定量SiO2 ,有机物主要是具有木质素结构的低聚物。不同热解工艺的固体颗粒物样品特性也不同。循环流化床工艺制取的生物油中固体颗粒物含量较高。此外,固体颗粒物样品中的金属元素含量受到热解原料种类的影响。
摘要: 用酸碱分离和萃取色谱分离相结合的方法将龙口页岩油分离为酸性组分、碱性组分和五个中性组分(饱和烃、芳香烃、含氮化合物、含氧化合物1、含氧化合物2)。采用GC-MS和负离子ESI FT-ICR MS鉴定了龙口页岩油中酸性组分、中性组分4和中性组分5中含氧化合物的组成。GC-MS分析结果表明,龙口页岩油酸性组分含氧化合物主要包括苯酚类、茚满酚类、萘酚类、联苯酚类、芴酚类、菲酚类,以及C5～16 烷酸;龙口页岩油中性组分4和中性组分5中含氧化合物主要包括C9～32 脂肪酮和酯类化合物。FT-ICR MS分析结果表明,龙口页岩油中含氧化合物主要有O1 、O2 、O3 、N1 O1 、N1 O2 类化合物,其中,O1 和O2 类化合物种类较多。龙口页岩油重均相对分子质量集中在150～600 Da,说明龙口页岩油是由小分子化合物组成的。其表现出来的某些大分子化合物的性质,是由小分子化合物通过范德华力或氢键聚合在一起而形成的。龙口页岩油中O1 、O2 、O3 类化合物中DBE主要分布在1和4,说明龙口页岩油中O1 、O2 、O3 类化合物不饱和度和缩合度较低,因此,龙口页岩油是生物降解程度较低的油。
摘要: 以塔河常渣脱沥青油掺兑不同含量的沥青质为原料,于高压釜反应器内进行加氢转化反应实验,考察沥青质含量对渣油加氢转化残渣油收率和性质的影响。研究结果表明,随原料中沥青质含量的增加,加氢残渣油的收率逐渐降低,加氢残渣油中的沥青质和焦炭产量之和与原料中沥青质含量的比值逐渐减小,在实验选定的条件下,高沥青质含量时沥青质更倾向于发生氢解反应生成小分子组分。与原料相比,反应后所得>350 ℃残渣油的平均相对分子质量、H/C摩尔比减小,密度增大,硫含量降低,氮含量增加,饱和分和沥青质含量增加,芳香分及胶质含量降低。随渣油中沥青质含量的增加,硫、氮脱除率先增加后降低。
摘要: Iron-manganese catalysts were prepared by co-precipitation method. Characterization of catalysts was carried out by using X-ray diffraction (XRD), scanning electron microscopy (SEM), temperature program reduction (TPR), N2 adsorption-desorption measurements. The results from catalytic performance tests in Fischer-Tropsch synthesis showed that the iron-manganese catalysts are supersensitive to catalyst composition and materials source. It was found that C2～4 light olefins increased while CH4 and CO2 decreased by using iron-manganese catalyst prepared from iron (Ⅱ) sulfate (A catalyst). The activity and selectivity of A catalyst was studied in different operational conditions. The results showed that the best operational conditions for C2～4 light olefins production were H2 /CO=1/1 (GHSV=2 400 h-1 ) at 260 ℃ under 0.3 MPa total pressure.
摘要: 采用水热法制备FeCrAl丝网负载FAU沸石膜,考察了合成液老化、载体预涂晶种以及晶种液中添加聚乙烯醇(PVA)等因素的影响,评价了FeCrAl丝网负载FAU沸石膜对模型吸热燃料正辛烷裂解的催化活性。结果表明,载体表面预涂Y分子筛晶种后有助于增加载体表面分子筛负载量,采用老化后的合成液,效果更显著,并且更易在金属丝上生长出一层连续致密的FAU沸石膜。在相同水热合成条件下,载体表面用含PVA的晶种液预涂晶种后,可增加分子筛负载量。正辛烷在FeCrAl丝网负载FAU沸石膜上的初始裂解转化率(7.2%～13.2%,500 ℃)高于其在空白载体上的裂解转化率(4.4%),FAU沸石膜的初始催化活性不仅与载体表面分子筛负载量有关,也与分子筛膜的形貌有关。
摘要: 在含氟体系中以正硅酸乙酯和十六烷基溴化铵作为硅源和模板剂,合成高质量的MCM-48。主要考察了各种影响合成MCM-48的因素,得到的产物分别用XRD,TEM和N2 吸附-脱附技术进行表征。结果表明,合成高质量MCM-48的条件是温度为393 K,时间为24 h,CTAB/Si比为0.65;得到的MCM-48具有较大的比表面积(130 5 m2 /g),孔径分布比较集中(2.416 nm)。
摘要: 利用浆态床反应器,考察了沉淀及老化温度对CuO/ZnO/Al2 O3 催化剂催化合成甲醇的活性及稳定性的影响,并用XRD、BET、FT-IR以及XPS等技术对前驱体及催化剂进行了表征。结果表明,前驱体物相主要以孔雀石(Cu2 (CO3 )(OH)2 )和类孔雀石((Cu,Zn)2 (CO3 )(OH)2 )为主,其中,70 ℃沉淀和80 ℃老化条件下制备的前驱体具有适当的结晶度,焙烧后的催化剂中CuO分布均匀,Cu元素的电子结合能位移最大,CuO与ZnO之间作用较强,催化剂的性能最佳,时空收率和失活率分别达到了153.3 g/(kgcat ·h)和1.44%/d。
摘要: 以四丙基氢氧化胺为模板剂、聚乙二醇为添加剂,水热合成了粒径在0.1～14 μm且分布均一的ZSM-5分子筛,并采用XRD、SEM、BET、Py-IR、NH3 -TPD和ICP等技术对其进行了表征,考察了不同粒径分子筛在甲醇转化制碳氢化合物反应中的催化作用。结果表明,通过调变PEG添加量、硅源种类和水含量以及控制陈化和晶化条件,可以在较大范围内调变分子筛晶粒尺寸。随着粒径的减小,ZSM-5晶粒的聚集程度、比表面积和Si/Al比提高,而结晶度、BrØnsted酸浓度和总酸量有所下降。在甲醇催化转化制碳氢化合物的反应中,粒径为0.1 μm的分子筛催化稳定性最好;随着粒径的增大,其稳定性逐渐下降,粒径为14 μm的分子筛催化剂寿命明显降低。同时,粒径对甲醇转化产物分布也有较大影响;小粒径分子筛有利于生成轻质烃类(C1 ～C4 ),而大粒径分子筛对C5 以上烷烃和芳烃的选择性较高。
摘要: 采用四丙基氢氧化铵和氢氧化钠有机无机混合碱TPAOH/NaOH体系对ZSM-5分子筛进行改性处理,得到了具有介孔和微孔的ZSM-5分子筛。用XRD、N2 吸附脱附、NH3 -TPD、SEM等手段对改性后的产物进行表征。结果表明,碱处理ZSM-5分子筛会使分子筛同时脱硅和脱铝。当混合碱体系中总OH- 浓度一定时,随TPA+ /OH- 比值的降低和处理时间的延长,均会使分子筛的微孔结构数量减少,介孔结构数量增加。同时,还会改变分子筛的酸性,TPA+ /OH- 比值适合的混合碱体系可在生成介孔的同时最大限度保留微孔结构,并减少分子筛的强酸数量,在甲醇制烯烃反应(MTO)中表现出较高的丙烯选择性。与无机碱NaOH相比,TPAOH对分子筛的改性速率较慢而且温和,具有可控性,可以起到孔道生长调节剂的作用。
摘要: 采用溶胶凝胶法制备了一系列不同TiO2 含量的TiO2 -Al2 O3 复合载体,并通过浸渍法制备了NiO/TiO2 -Al2 O3 催化剂。分别考察了不同TiO2 含量的NiO/TiO2 -Al2 O3 催化剂及反应温度对CO甲烷化催化性能的影响。实验结果表明,当复合载体中TiO2 质量分数为30%,反应温度为350～450 ℃时,催化剂催化活性较高。利用N2 吸附-脱附(BET)、X射线衍射(XRD)及H2 程序升温还原(H2 -TPR)等手段对催化剂物化性能进行了表征。结果表明,加入适量的TiO2 能抑制镍铝尖晶石NiAl2 O4 物种的生成,改善NiO的表面分散性能,避免大晶粒NiO的形成,也改善了催化剂的还原性能,从而提高催化剂的CO甲烷化活性。
摘要: 采用等体积浸渍法合成了一系列不同载体负载的Cu基催化剂,并研究了其在甘油氢解反应中的催化性能。借助X射线衍射(XRD)、程序升温还原(H2 -TPR)和氨气程序升温脱附(NH3 -TPD)等手段对催化剂进行了表征,同时考察了反应温度、反应压力、反应时间和催化剂重复使用次数对其催化性能的影响。结果表明,载体对催化剂反应性能影响较大,且甘油氢解反应需要适当的酸性;当在催化剂8Cu/γ-Al2 O3 用量为反应原料质量的2.5%、反应温度513 K、反应压力6 MPa、反应时间6 h、反应原料为质量分数为10%的甘油水溶液的条件下,其催化效果最优,甘油转化率最高为88.4%,1,2-丙二醇的选择性可达到86.2%,且催化剂显示了良好的稳定性。
摘要: 合成了Cu/Al原子比分别为2.0、3.1、4.1的CuAl类水滑石样品,焙烧得到CuAl复合氧化物。在Cu/Al原子比为3.1的CuAl氧化物表面浸渍碱金属盐溶液,制备改性CuAl复合氧化物,用AES、XRD、FT-IR、BET、H2 -TPR、XPS等技术对催化剂进行了结构表征,考察了CuAl复合氧化物组成、碱金属助剂类型和K的前驱物对改性催化剂在有氧气氛中催化分解N2 O活性的影响。结果表明,Na、K、Cs改性CuAl复合氧化物均提高了催化剂活性,但K助剂的增强效应最显著;钾的不同前驱物改性CuAl复合氧化物的催化活性有显著差异,加入碳酸钾、草酸钾提高了催化剂的活性,而加入醋酸钾、硝酸钾反而降低了催化剂活性。优化出的K改性CuAl复合氧化物催化剂在含氧含水气氛的N2 O分解反应中表现出了较高的活性。
摘要: 采用硅胶为黏结剂,在堇青石蜂窝陶瓷上以涂覆法依次负载Cu、Mn、Ce改性的纳米TiO2 粉末、W改性的V2 O5 粉末得到复合催化剂,在120～550 ℃用尿素选择性催化还原(Urea-SCR)氮氧化物时显示良好活性。与商业催化剂V2 O5 -WO3 /TiO2 相比,添加Cu、Mn、Ce后,催化剂脱硝活性显著提高,活性温度窗口明显拓宽。结果表明,催化剂的高活性与催化剂表面适度的酸碱性、高比值的V4+ /V5+ 以及良好的氧化还原性能和锐钛矿相的TiO2 、丰富的表面裂纹的存在等因素有关。
摘要: 采用钛酸丁酯溶胶法制备了钛基柱撑黏土(Ti-PILC),通过浸渍法制备Mn-CeOx 3 -TPD、XPS等技术对催化剂进行表征分析。结果说明,经过钛交联柱撑制备的Mn-CeOx 2 /g)的多孔性介孔材料;活性成分主要为CeO2 以及Mn2 O3 。Mn-CeOx
摘要: 以Ni、W为催化剂的活性金属组分,考察在金属组分浸渍液中加入有机络合剂对催化剂性质及加氢脱硫、脱氮性能的影响。结果表明,络合剂与金属组分共浸渍更有利于金属组分的分散;提高络合剂用量,既有利于提高主活性金属组分WO3 在载体表面的分散,又能促进六配位八面体Ni物种及高加氢活性相NiWO3 的形成;焙烧温度具有调变催化剂金属组分分散性及酸性的双重作用,在适宜的焙烧温度下制得的催化剂具有较好的酸性及加氢活性,主要表现为较高的加氢脱硫及脱氮活性。
摘要: 以羧基功能化离子液体1-甲基-3-羧甲基咪唑四氟硼酸盐([cmmim]BF4 )为催化剂和萃取剂,过氧化氢为氧化剂,催化氧化二苯并噻吩(DBT)。结果表明,当反应温度为60 ℃,O/S摩尔比为6,反应时间80 min时,DBT的转化率可以达到100%。离子液体回收重复使用四次,催化活性无明显下降。
摘要: 使用溶胶凝胶法制备了TiO2 -硅酸铝纤维纳米复合材料。使用此复合材料在波长为253.7 nm的紫外光照射下脱除模拟烟气中的元素汞,实验研究了SO2 和NO浓度对光催化脱汞的影响以及温度对脱汞率的影响。结果表明,常温时烟气中SO2 浓度对光催化脱汞表现出促进作用,当SO2 浓度为1 200 μg/m3 时脱汞率最高可达93%。NO浓度对光催化脱汞表现出抑制作用,随着NO浓度的增加脱汞率逐渐降低。高温时SO2 和NO浓度对光催化脱汞的作用规律与常温时相似。随着模拟烟气温度的升高,脱汞率逐渐减低,升高温度对光催化脱汞表现出抑制作用。
摘要: 以Li2 CO3 和SiO2 为原料,通过高温固相合成法合成了CO2 捕集剂Li4 SiO4 ,并用X射线粉末衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜(SEM)对所合成的材料在CO2 捕集前后的晶相变化以及微观结构进行了表征。通过热重分析仪(TGA)研究了Li4 SiO4 材料吸附CO2 的性能,并在小型热态实验台架上进行了CO2 热态捕集实验。实验结果表明,Li4 SiO4 对CO2 的捕集性能受Li4 SiO4 合成温度、CO2 的吸附温度以及气体中CO2 含量的影响,在700 ℃下制得的Li4 SiO4 具有最佳的CO2 吸附特性,最大吸附增量可达34%。Li4 SiO4 的吸附能力随着CO2 含量和吸附时间的增加而增加,当CO2 浓度分别为75%、67%、60%时,700 ℃ Li4 SiO4 对CO2 最大吸附量分别可达6.68 mmol/g、3.37 mmol/g、2.02 mmol/g (理论量8.33 mmol/g)。
