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2003年  第31卷  第04期

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摘要:
用程序升温还原法研究了三种不同硫含量的煤被空气和HNO3氧化后含硫气体的逸出规律。结果表明,空气和HNO3氧化后,尽管煤中有机硫总量变化不大,但煤中H2S的释放量有所下降,而COS和SO2的生成量明显增加,这说明氧化作用使得煤中弱的有机硫变成S=O和SO2结构。与以往的研究结果不同的是,发现CS2的生成与FeS密切相关,同时对HNO3氧化后的煤来说,CS2的生成主要以气相中H2S和COS的反应为主。空气氧化后煤中CS2的生成量与原煤的差不多,但HNO3氧化后煤中释放出的CS2有所下降。提出通过(COS+SO2)/H2S的比值来研究煤及其中硫被氧化的程度,并对比了不同煤种及氧化后样品的气相含硫化合物发现:随变质程度的提高和煤中噻吩硫含量的增加,煤被氧化的程度下降。对同一煤种而言,HNO3的氧化程度要高于空气氧化的。
摘要:
基于8个洗煤厂实采煤样的测试分析以及2个煤样的模拟洗选实验,对煤炭洗选过程中灰分、硫分及20种有害微量元素的脱除率进行了研究,并系统地探讨了这些有害元素的洁净潜势。结果表明:物理洗选不但能降低煤中的灰分与硫分,还能不同程度地脱除煤中有害微量元素;预测在物理洗选过程中,多数煤中灰分以及有害微量元素As、Co、Cu、Cr、Hg与Mn的脱除率大于50%,硫分的脱除率大于30%,其它有害微量元素Ba、Be、Cd、Cl、Mo、Ni、P、Pb、Sb、Se、Th、U、V与Zn的脱除率相对较低或表现出一个宽的变化范围。
摘要:
采用挂片测焦的方法,测定了吸热型碳氢燃料S-1结焦速率随裂解时间的变化,结果显示随反应时间的延长,燃料的结焦速率基本呈现增加趋势。利用能量弥散X射线分析对金属挂片渗碳现象的考察结果显示,挂片焦中明显有金属原子的迁移。还利用仪器分析手段对吸热型碳氢燃料S-1在700 ℃时裂解所生成焦的性质进行了考察,元素分析结果显示随反应时间的延长焦的氢碳比变低,扫描电镜对焦表面形态结构的研究结果显示热处理温度对焦的结构有着很大的影响。对可溶焦的分析结果显示,S-1裂解结焦并不是单一历程,结焦过程的中间产物基本分芳烃类与非芳烃类两种。
摘要:
以流化床为反应器,对生物质的空气-水蒸气气化特性进行了研究。考察了一些主要参变量,如温度 (700 ℃~900 ℃)、水蒸气/生物质比(0~4.04)、空气当量比(0.19~0.27)以及生物质粒度(0.2 mm~0.9 mm)等对气化结果的影响。在实验研究的条件范围内,生物质产气率在1.43 m3/kg~2.57 m3/kg范围内变化,产气的低热值在6 741 kJ/m3~9 143 kJ/m3范围内变化。实验结果表明:较高的气化温度有利于氢的产生;但气化温度过高会使气体热值下降;与常规的空气气化相比,水蒸气的加入使生物质气化产气率显著提高,但水蒸气加入量过多使气化温度下降,产气率和产气热值降低;生物质颗粒粒度的大小对产气组分的分布和产气率均有影响,较小颗粒的生物质会产生较多的CH4、CO和较少的CO2。
摘要:
利用热重分析在不同升温速率和氮气气氛下对两种生物质(玉米秸秆和稻秆)的热失重行为进行了研究。根据热重实验数据,采用四种利用热分析获取动力学参数的方法(Coats-Redfern法,Doyle法,最大速率法和分布活化能模型(DAEM)),计算生物质秸秆热分解反应活化能E、反应级数n及频率因子A,并进行比较。结果表明,采用不同的处理方法,得出的热分解动力学参数不同。利用Coats-Redfern法,玉米秸秆和稻秆在热解主要阶段(失重约5 w%~80 w%时)可由一段一级反应过程描述,升温速率10 K/min时活化能值分别为68.8 kJ/mol和70.0 kJ/mol。Doyle法和DAEM模型得到的结果较为接近,可以得到生物质热解过程中的活化能随失重率的变化曲线。生物质秸秆热解包含分子键能断裂的一系列复杂、连续反应过程。
摘要:
针对在热辐射反应器上得到的纤维素热裂解实验结果,对左旋葡聚糖、1-羟基-2-丙酮以及乙醇醛等一次产物的生成机理进行了分析研究。在气相产物快速析出并急冷的条件下,乙醇醛和1-羟基-2-丙酮二种产物的生成与LG的生成呈现出竞争反应。基于这一结果,我们建立了竞争反应动力学模型,并分别对乙醇醛和1-羟基-2-丙酮进行了模拟,得出二种产物的生成具有相似的动力学行为,表明这两种竞争化合物具有相同的初始反应。分析认为,纤维素的热裂解通过活性纤维素这一反应前体以异裂和均裂两种热解途径进行分解,其中转糖基作用下糖苷键的异裂断开形成了包括LG以及其同分异构体的脱水糖;缩醛结构的开环以及环内C—C键的断裂形成乙醇醛、1-羟基-2-丙酮以及CO等其它小分子化合物。在Brodio-shafizadeh模型的基础上提出了反应机理模型,并按照该模型对高辐射源温度下纤维素热裂解LG的生成进行了模拟,计算结果与实验数据吻合较好。
摘要:
在Ф150 mm流化床上,研究了六类典型组分垃圾NO转化率与床温和过量空气系数(excess air简称EA)的关系。研究发现,纸渣与木块NO转化率最高,橡胶与塑料最低;织物、纸张、厨余、木块、塑料NO均具有中温生成特性,一般在800 ℃~850 ℃时即接近最大值,之后温度升高对NO的生成影响不大;橡胶与无烟煤由于含N化合物结构稳定,其NO转化率随床温升高而增大;由于挥发分析出的相互影响,较低的火焰温度,混合垃圾NO转化率一般低于单组分垃圾的线性叠加;少量水分不会对垃圾NO转化率造成很大影响,相反还会促进NO的转化,但过量水分会抑制NO的生成。
摘要:
用热重法研究了氧化锌脱硫中氢氧的气氛效应以及氢氧共同存在下氧化锌脱硫的微观动力学行为。实验温区为200 ℃~320 ℃,氧化锌粒度为100目~120目。研究结果表明,在0%~40%的体积浓度范围内,氢可促进脱硫反应进行;氧则由于会引起氧化锌表面析硫使得脱硫过程随其浓度的变化复杂化。氢氧双气氛下,氧化锌脱硫动力学行为可用改良收缩核模型进行描述,表面反应活化能和固体扩散活化能分别为14.96 kJ/mol和46.77 kJ/mol。
摘要:
利用FAM型衍射式激光测粒仪,对双流体石灰浆液雾化喷嘴的雾化特性进行了试验研究,得到了预测雾滴平均粒径的经验公式,分析了气耗率、石灰浆液浓度等参数对雾化粒径分布和雾化角的影响规律。结果表明,气液质量比增大,浆液液滴平均直径(SMD)减小;浆液浓度增加,液滴平均直径增加。气液质量比在0.05~0.3的范围内可获得良好的雾化效果,雾化粒径一般在20 μm~100 μm。喷嘴的雾化角较小,一般在20°~25°之间。气液质量比增加,雾化角减小;而石灰浆浓度对雾化角影响较小。
摘要:
对脱油沥青水浆中不同结构分散剂的成浆性能和分散剂用量进行了研究,并探讨了分散剂添加方法对沥青水浆的影响,提出了结构相似相容的沥青水浆的分散剂研制和选型方法以及分散剂最可几摩尔用量的概念。实验结果表明硬沥青水浆最佳分散剂应是自身改性的磺酸盐,符合沥青水浆HLB值要求。分散剂最可几用量的确定,有助于根据工业具体要求确定最佳用量,即流动性、稳定性都满足工业要求的分散剂最经济用量。所用分散剂溶于水,多段添加的湿式粉碎成浆可制取高浓度、低粘度、稳定性好的硬沥青水浆。
摘要:
报道了在室温和70 ℃下橡胶材料G402氟硅胶、丁腈胶5171、丁腈胶4170、贮囊橡胶用合成的高密度燃料HDF-1浸泡后性能如伸长率、邵尔硬度、重量、面积体积的变化,并与采用3号喷气燃料(RP-3)实验结果进行对照。用红外光谱测定了燃料浸泡前后橡胶组成的变化。实验结果表明,G402氟硅胶和贮囊对于HDF-1和RP-3有相近的相容性,丁腈胶5171对HDF-1的相容性比对RP-3的相容性稍差,丁腈胶4170对HDF-1的相容性比对RP-3的相容性更差的结果。因此,丁腈胶5171和丁腈胶4170不能用于HDF-1储存和输送,原使用RP-3系统的橡胶密封件不能直接使用HDF-1。
摘要:
在Cu/ZnO/Al2O3催化剂上对甲醇部分氧化蒸汽重整制备氢气反应的动力学过程进行了研究。在常压和473 K~1 073 K温度范围内对该反应网络中的甲醇部分氧化、甲醇蒸汽重整、甲醇分解和水煤气反应的化学平衡进行了分析。在对这些反应的催化剂Cu/ZnO/Al2O3动力学研究的基础上,根据有效因子的基本概念,考虑催化剂颗粒内的扩散限制,对每个反应沿反应器床层的有效因子进行了估算。
摘要:
采用聚沉剂对小晶粒β沸石胶体体系的表观聚结作用及其机理进行了研究。通过分析小晶粒β沸石在过滤体系中的存在状态,得到强碱性的胶态体系中小晶粒β沸石的胶团结构,并分析了反离子挤压Stern双电层时Zeta电势的变化,解释了小晶粒β沸石聚沉作用发生的原因。通过实验发现,当聚沉剂NS/小晶粒β沸石大于或等于30%(质量比)时,即发生常温聚沉,能大大提高过滤效率。聚沉后β沸石样品的相对结晶度有少许下降,同时能大幅度地降低样品的Na2O含量。经轻油微反评价其活性,说明聚沉后的β沸石仍是优良的烃类流化催化裂化(FCC)催化剂的活性添加组分。
摘要:
以二正丙胺(DPA)为模板剂、利用水热法合成SAPO-11分子筛,系统考察了硅源、硅含量、模板剂用量以及晶化条件(晶化温度、时间以及pH值)对SAPO-11分子筛合成的作用。研究结果表明:硅源是决定SAPO-11分子筛合成及结构的关键组分之一,其释放出活性硅物种的速率要与磷酸铝分子筛的前驱体生成的速度相一致;酸性硅溶胶是合成SAPO-11的合适硅源;在SiO2/Al2O3=0~0.7,DPA/P2O5=0.8~1.8,pH=5.8~7.8条件下,可合成纯SAPO-11分子筛。此外,SAPO-11分子筛的合成,还存在明显的诱导期以及晶型的转化过程。在合成条件下,晶化时间4?h时,SAPO-11开始晶化,至24 h,SAPO-11分子筛可晶化完全。继续延长晶化时间,SAPO-11分子筛与SAPO-31分子筛之间发生转晶现象。
摘要:
运用电化学循环伏安和石英晶体微天平研究了0.1 mol/L H2SO4 溶液中正丁醇(1-BL)在Pt电极和以Sb,S吸附原子修饰的Pt(Pt/Sbad和Pt/Sad)电极上电催化氧化过程。从电极表面质量变化表明正丁醇的氧化与电极表面氧物种有着极其密切的关系。Pt电极表面Sb吸附原子能在较低的电位下吸附氧,可显著提高正丁醇电催化氧化活性。与Pt电极相比较,Sb吸附原子修饰的Pt电极使正丁醇氧化的峰电位负移了0.33 V,峰电流增大了近一倍。相反,Pt电极表面S吸附原子的氧化会消耗表面氧物种,抑制了正丁醇的电氧化。本文从表面质量变化提供了吸附原子电催化作用的新数据。
摘要:
将直流电弧等离子体技术用于甲烷热解制备纳米碳管的过程,并用TEM、ICP-CAS、TGA对所得固相产物进行了分析表征。结果表明,纳米碳管生长在铁质反应器壁面上,直径在20 nm~50 nm之间,具有多种形态,形态较为奇特的有螺旋状纳米碳管和放射状纳米碳管。该方法的特点是可同时副产大量氢气,实现了甲烷裂解制氢与合成纳米碳管两个过程的耦合。
摘要:
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