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2010年  第38卷  第06期

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摘要:
采用Ontario-Hydro方法和半连续汞排放监测仪,研究了电厂现有污染控制单元,选择还原催化(SCR)、静电除尘(ESP)、烟气脱硫(FGD)对烟气中汞的脱除能力。实验结果表明,在SCR催化剂V2O5/TiO2的作用下,50%以上的Hg0被氧化成Hg2+,但SCR本身不能控制汞释放量;ESP通过对飞灰的捕获直接降低了烟气中颗粒汞的比例;FGD依据Hg2+易溶于水的性质,通过吸收烟气中的Hg2+控制总汞的释放,部分Hg2+和FGD系统中的亚硫酸盐等发生反应,被还原为Hg0,发生了二次汞释放问题,造成脱汞整体效率降低。 研究中考察了SCR开闭两种状态下整个系统汞的释放量,发现SCR单元启用时,由于烟气中Hg2+的浓度较高,二次汞释放现象更严重。
摘要:
利用热重技术和固定床热解/在线质谱检测技术研究了残渣萃取组分重质油(HS)、沥青烯(A)、前沥青烯(PA)和四氢呋喃不溶物(THFIS)的热解特性,并尝试探讨了各萃取组分的热解行为与加氢行为之间的关系。研究结果表明,残渣中各萃取组分的加氢转化能力与其热分解能力有关。四种组分在SHR加氢液化产生的正协同作用的原因,在于各萃取组分之间的相互作用导致了HS和A族组分中的某些低温挥发组分,在较低温度区间不挥发逸出,而在较高温度区间裂解,迎合了加氢液化对自由基碎片的需求。但PA的存在有利于缩聚反应的发生,可促进裂解产物的再聚合,从而对加氢液化产生不利影响。
摘要:
用HCl和HNO3对不同煤阶(褐煤、烟煤、无烟煤)的七种煤进行了部分矿物质的脱除处理,获得的样品主要含硅铝矿物质。通过程序升温热解和程序升温氧化两个过程,结合含碳量的差别,对煤热解过程中煤中硅铝对硫在焦中的残留状况的影响进行了研究。结果表明,脱除了其他矿物质的煤其煤化程度和硅铝比共同影响热解过程中焦中硫的残留率。焦中硫的残留率随样品含碳量增加而增加,但在煤的含碳量90%左右发生转折。这与煤的其他物理性质(如孔隙率、可磨性、质量热容、介电常数、溶剂溶胀率)类似,与煤结构在这点附近的较大变化有关。对应于各自煤阶,由于硅对气相含硫产物与半焦二次反应的抑制作用,焦中硫的残留率随着Si/Al质量比的增加而减少。
摘要:
以萘系阴离子表面活性剂为分散剂,考查了污泥干燥条件和粒径对神府煤成浆性的影响。结果表明,将污泥干燥后再制浆,明显提高了污泥煤浆的成浆浓度;升高干燥温度,有利于提高污泥煤浆的成浆浓度。干燥温度对污泥的可磨性影响较大。干燥温度越高,干燥污泥可磨性越好,球磨的污泥平均粒径越小,制得的污泥煤浆表观黏度越低;温度高于105℃,污泥的可磨性无明显差别,污泥煤浆的表观黏度亦无明显变化。污泥粒径越小,颗粒越细,一定程度上提高了煤粉的堆积效率,使污泥煤浆的表观黏度降低。
摘要:
 在煤处理量为8kg/h的小型流化床反应器上,以富氧空气和水蒸气为气化介质,对煤和生物质共气化制取富氢燃气进行了实验研究。在850℃~1050℃主要考察了空气当量比、水碳比、生物质比例和生物质种类对燃气组成和气体产率的影响。结果表明,对煤和稻草混合体系,稻草质量比为33%时,空气当量比增加,CO2含量显著增加,H2、CO和CH4含量减少,气体产率增加;水碳比增加,CO2和CH4含量增加,CO和H2含量减小,气体产率先增加后减小;生物质比例增加,CO2、H2和CH4含量增加,CO含量降低,气体产率先增加后减小,当生物质比例小于50%时,可以实现体系的稳定运行。对于三种不同的煤与生物质混合体系,煤与高粱秆共气化所得煤气中H2含量最高,气体产率的顺序为:煤/木屑>煤/高粱秆>煤/稻草>煤。实验中H2在煤气中的体积分数最高可达37.25%,最大产率为0.54m3/kg。
摘要:
利用微型流化床反应分析仪(MFBRA)研究了生物质在氩气氛中的热解反应,通过在线反应物供给和生成气组成变化监测,实现了设定温度下生物质热解反应速率的测试、动力学参数的求算和反应机理的分析。应用该仪器测定的生物质在800℃的热解时间为10s,明显小于传统文献报道值。测试的气体释放顺序与反应动力学参数初步证实了生成的不同气体间存在耦合反应,且各气体生成难易程度存在差异。测试的反应级数为1.62,以整体挥发分为基准的活化能与指前因子分别是11.77kJ/mol和1.45s-1,明显小于常规热重方法的测试值。
摘要:
将超临界CO2萃取与酯化反应耦合,研究了萃取酯化提质生物油过程。乙酸(AC)、丙酸(PA)和丙烯酸(AR)在超临界CO2(scCO2)条件下酯化时的平衡转化率显著高于常压酯化时的平衡转化率,表明scCO2对酯化反应具有明显的促进作用。这主要是由于生成的酯不断被萃入scCO2相。在恒温下scCO2的密度随压力升高而增大,因而酯化率随着CO2压力的升高而增加,与有机酸单独酯化时相比,混酸(AC、PA和AR)酯化后各种酸的转化率却比较接近,表明酯化过程中存在着酯交换机制。真实生物油的酯化结果表明,在80℃和28.0MPa下酯化3.0h,总酸的转化率可达 86.78%。酯化后生物油的pH值从3.78 提高到 5.11,萃出生物油在140℃下挥发率接近100%,表明油品质量得到显著提升。
摘要:
采用浸渍法制备了Pd/Al2O3、Pd/Ce/Al2O3、Pd/Mn/Al2O3、Pd/La/Al2O3四种催化剂。并借助XRD、BET对催化剂相结构、比表面积、孔结构进行了表征,在固定床反应器上考察了四种催化剂对CO、H2和 CH4的催化燃烧性能。结果表明,随着La、Ce、Mn离子的引入使得催化剂的比表面积和孔容积不断降低;添加助剂Ce可以提高催化剂活性和热稳定性,助剂La可以提高催化剂的抗烧结能力,而助剂Mn在低温时可以提高催化剂活性,但并不能抑制催化剂的高温钝化。CO和H2的起燃顺序随催化剂的不同而不同,但四种催化剂对CO和H2的催化燃烧活性接近,均可以在低温条件下迅速燃烧,同时其燃烧特征温度明显低于CH4
摘要:
 合成双亲催化剂, 200℃与超稠油反应后,降黏率达96.26%。通过气相色谱仪、元素分析仪、分子量测定仪、红外光谱仪及核磁共振波谱仪对反应前后稠油的物化性质进行分析。结果表明,反应后稠油胶质与沥青质含量减小,稠油分子量下降,沥青质分子量降低幅度最大;稠油及其重质组分的氢碳原子比增加,硫的含量减小。稠油发生水热裂解反应的同时,存在沥青质的聚合反应,沥青质的裂解在降黏反应中起到了关键的作用;双亲催化剂促进了水热裂解反应,同时抑制了聚合反应;双亲型催化降黏剂携带的具有活性催化功能的离子协同高温水作用于分子中的C-S、C-N、C-O、C-C及C=S、C=O、C=N、C=S等键,使其发生系列链的断裂、加氢、开环、成环、脱硫等反应,促进了稠油黏度的降低,稠油及其重质组分的氢碳原子比增加,稠油的品质得到一定程度的改善。
摘要:
利用RUSKA公司无汞PVT装置,对辽河减压渣油-正戊烷体系的相行为进行了实验观察,测定了辽河渣油-正戊烷体系相态变化的边界线,如液-液相分界线、液-液-气三相区分界线等,绘制了体系的p-t相图;在140℃~190℃,1.0MPa~10.0MPa,溶剂质量比为3.0~6.0的条件下,对体系相特性的变化进行了分析和讨论。在实验条件下,辽河渣油-戊烷体系的p-t相图可以划分为四个区域:单一液相区、液-液两相区、液-液-气三相区、气-液两相区;溶剂质量比对由单一液相区转变为液-液两相分相压力的影响显著,溶剂质量比越大,分相压力越大;但溶剂质量比对液-液-气三相区影响不大。确定了辽河渣油-正戊烷体系溶剂脱沥青过程适宜的操作区域。
摘要:
基于热裂化按照自由基反应机理进行的特点,在高压釜式反应器中分别添加四种自由基引发剂偶氮二异丁腈(AIBN)、过氧化特二丁基(DTBP)、单质硫(S)和单质碘(I2),考察引发剂在390℃~410℃,引发剂添加量0~3000×10-6条件下对三种减压渣油减黏裂化的影响。通过测定减黏前后渣油的运动黏度和四组分的变化,对引发剂的作用机理进行了初步研究。结果表明,自由基引发剂对不同基属的减压渣油减黏裂化反应均有明显的促进作用,大小依次为:LHVR≥GDVR>DQVR,并且这种促进作用在较低的反应温度下更加明显,促进效果由渣油本身的物理化学性质所决定。在同等条件下,I2和S促进渣油减黏的效果是AIBN和DTBP降黏率的两倍,这与S和I2形成氢化物的“活性原子”可以多次循环发生作用有关。与S相比,单质I2减黏促进作用更为明显。
摘要:
 利用不同储存条件下,减黏产物运动黏度、酸值、质量损失、胶质和沥青质含量的变化,研究了委内瑞拉奥里常渣减黏产物长期储存稳定性的影响因素。结果表明,氧化缩聚、轻组分挥发和无氧缩聚作用影响减黏产物的长期储存稳定性,其中氧化缩聚作用最显著。热反应结束后,减黏产物中自由基并没有完全进行链终止反应,室温下自由基继续发生反应,减黏产物的稳定性与其中所含的自由基密切相关。不同储存条件下产物的沥青质和胶质的芳碳率均略低于减黏产物,沥青质间并没有发生缩聚,不易产生分层现象,减黏产物较稳定。
摘要:
采用激光拉曼光谱(LRS)分析技术对NiMoP浸渍液和浸渍于氧化铝载体后干燥样品进行了表征,研究了磷含量对NiMoP浸渍液中的活性相组成、结构以及浸渍过程中活性相结构变化的影响。结果表明,在磷酸含量较低的NiMoP浸渍液中活性组分主要有NixH6-2x\[P2Mo5O23\]、NixH7-2x\[PMo11O39\] 或NixH3-2x\[PMo9O31\]及NixH3-2x\[PMo12O40\]杂多化合物结构,随着磷酸添加量的增加,后两种结构逐渐转化成第一种杂多化合物的结构;低磷含量浸渍液中的各种杂多化合物活性组分在浸渍过程中在氧化铝孔道中会发生分解,转变成七聚钼酸盐,提高浸渍液中的磷酸含量能够部分地阻止杂多化合物在载体氧化铝孔道中的分解。
摘要:
 采用程序升温还原、氮吸附、X射线衍射、Raman、XPS和H2-TPD等方法研究了还原(400℃,氢还原)-氧化(室温,暴露空气中氧化)-还原(250℃或400℃,氢还原)预处理过程对Co-ZrO2共沉淀催化剂结构的影响, 考察了催化剂在不同反应器中的费托反应性能。结果表明, 催化剂还原氧化前后钴物种均以Co3O4形式存在,颗粒直径无明显变化; 还原氧化处理后催化剂表面钴物种含量有所下降, 但 H2-TPD结果显示催化剂经还原-氧化-还原后氢吸附量增加。另外, 还原氧化过程能够降低催化剂表层钴物种的还原温度。反应结果表明,催化剂经还原氧化还原处理后活性明显增加, 甲烷选择性降低。
摘要:
以低硅铝比焙烧后的硅铝胶固体为初始原料,在含F-近中性与低含水量体系下晶化合成出相对高结晶度的纳米富铝β沸石。实验考察了合成条件、硅铝胶焙烧对晶化产物的影响和晶化过程中Al配位状况变化,并采用XRD、XRF、SEM/TEM、27Al MAS NMR物化方法对晶化产物进行表征。结果表明,含F-离子、H2O/SiO2摩尔比为2.4~6.0以及高温焙烧硅铝胶有利于合成高结晶度的纳米富铝β沸石;硅铝胶固体焙烧后能产生易于转化为β沸石晶核的Al四配位结构,而部分六配位Al在晶化过程中缓慢溶入β沸石晶核中而最终生成纳米富铝β沸石。
摘要:
选用γ-氨丙基三乙氧基硅烷和α-甲基丙烯酸修饰的硅胶作为载体,以甲基丙烯酸为功能单体,二甲基丙烯酸乙二醇酯为交联剂,苯并噻吩为模板分子,合成一种具有选择性识别苯并噻吩分子的印迹聚合物。采用红外光谱、元素分析及N2吸附对其结构进行了表征,以模拟汽油通过静态吸附对其吸附性能进行了研究。结果表明,在硅胶载体表面成功地嫁接了多孔的分子印迹聚合物薄层。印迹聚合物对苯并噻吩具有良好的识别性能,对苯并噻吩的吸附动力学满足Langergren准一级反应动力学方程,吸附过程属于单分子层吸附。符合Langmuir 吸附模型印迹聚合物对苯并噻吩的平衡吸附容量达57.4×10-3,而非印迹聚合物的吸附容量为33.1×10-3。印迹聚合物在经过多次再生后其吸附容量基本不变,从而为在汽油深度脱硫中有效脱除噻吩类硫化物提供了一种新技术途径。
摘要:
 测定了CO2在复合溶液N-甲基二乙醇胺(MDEA)+2-氨基-2-甲基-1-丙醇(AMP)中的溶解度,研究了气相CO2浓度、温度和复合溶液的组分对溶解度的影响。实验获得了温度分别为25℃、30℃和40℃时,CO2在复合溶液MDEA-AMP中的溶解度。实验表明,溶解度随气相中CO2浓度升高或随AMP在复合溶液中的摩尔分数升高而升高,随温度升高而降低。
摘要:
腐植酸中含有大量的极性基团,对金属离子有较强的吸附性能。运用氢化物-原子荧光光谱法,以泥炭腐植酸为原料,研究了腐植酸对砷(V)离子的吸附作用和腐植酸吸附剂中砷的回收,并得出了最佳的吸附和脱附条件。实验考察了酸度、时间分别对吸附和脱附的影响。结果表明,泥炭腐植酸对砷吸附的最佳模型为Freundlich吸附方程,当溶液成中性时腐植酸对砷的吸附量较大且趋于平稳。砷的浓度为1μg/mL,溶液的pH值为7,吸附时间控制在55min时,吸附效果最佳,最大吸附率为85.49%。脱附的最佳条件为:pH值14,脱附时间20min。
摘要:
在用浓硝酸、氢氧化钾化学改性活性炭的基础上,使用专门设计的微波发生器对活性炭进行热处理,制备了一种高效的活性炭吸附剂用于烟气脱硫脱硝。改性活性炭对模拟烟气的吸附实验表明,活性炭经微波改性后的脱硫吸附量明显提高,氢氧化钾浸泡加微波改性的脱硫效果最好,浓硝酸浸泡加微波改性的活性炭对氮氧化物也有比较好的吸附效果,NO的吸附容量可达到36.8×10-3。扫描电镜(SEM)显示,微波改性后的活性炭微孔充分,有利于污染物的脱除。此外,还对各种改性方法提高活性炭脱硫脱硝性能的机理进行了分析。
摘要:
在沉降炉上研究草本类棉秆、玉米秸、麦秆和木本类梧桐木四种生物质的先进再燃脱硝特性。结果表明,20%再燃比、0.7s停留时间能保证较优的反应工况。在过量空气系数为0.7~0.9、氨氮摩尔比为1.5左右时,棉杆、玉米秸、麦秆以及梧桐木先进再燃在1273K附近取得最高脱硝效率,其值分别为89.11%、88.34%、90.33%和88.28%,比基本再燃提高25%~30%,并且生物质的再燃反应是脱硝的主体,喷氨是对再燃的完善和优化。在1173K~1473K四种生物质的先进再燃可以保持80%以上的脱硝效率。实验过程中加入100×10-6的碱金属、碱土金属添加剂可进一步改良先进再燃脱硝进程。碳酸钠、碳酸钾使脱硝效率提高3%~6%;醋酸钙在1273K~1473K将脱硝率提高4.0%~5.0%,在1073K~1273K作用规律不明显。
摘要:
煤系高岭岩中可燃矿物与不可燃矿物的共生组合增加了可燃矿物燃烧的复杂性,研究这类“燃料”的燃烧特性对充分利用煤矸石资源有积极的意义。参照FCC催化剂结焦燃烧机理,基于一系列假设,建立了煤系高岭岩中固定碳燃烧反应模型 — 未反应收缩核模型。采用空气气氛下等温热重法研究了煤系高岭土中固定碳的燃烧反应。研究表明,低于700℃,反应的控制步骤是煤系高岭岩中固定碳燃烧界面化学反应。通过对非均一颗粒体系的未反应核收缩模型计算分析,获得煤系高岭岩中固定碳燃烧反应动力学参数,活化能(E)为100.12kJ/mol,频率因子(A)为2.27×106s-1