摘要:
采用逐级化学提取和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)研究烟煤和无烟煤中碘的赋存形态。结果表明,烟煤和无烟煤中各种形态的碘含量由高到低依次都是有机态、铁锰氧化物结合态、水溶态、残留态、离子交换态和碳酸盐结合态。烟煤和无烟煤中有机结合态碘平均含量分别为47.4%±3.28%和43.3%±2.42%,Fe-Mn氧化物结合态碘分别为36.8%±3.70%和34.6%±4.77%,水溶态和离子交换态碘平均含量之和分别为10.3%±3.00%和14.3%±3.37%,碘的平均潜在淋失率分别10.9%和16.0%,平均潜在可淋失浓度分别为0.9 μg/g和1.2 μg/g。这说明无烟煤中生物有效态碘含量高于烟煤,在表生条件下烟煤和无烟煤中淋出的碘都能导致地表水中碘的浓度升高;无烟煤中碘的有利环境效应大于烟煤,而不良环境效应小于烟煤。
摘要:
利用傅里叶变换红外光谱仪分析了脱水的霍林郭勒褐煤(HL)及其超临界乙醇解所得萃取物和萃余物,并利用气相色谱/质谱联用仪分析了萃取物。根据分析结果考察了HL超临界乙醇解的机理,发现HL超临界乙醇解过程中存在烷基取代和醚氧桥键的断裂反应,且以脂肪族醚氧桥键的断裂为主。
摘要:
使用1 kWth串行流化床反应器,研究了以铁矿石为载氧体以及对铁矿石进行镍基修饰情况下煤化学链燃烧特性,对两种修饰方法(机械混合和浸渍)进行了对比评价。结果表明,铁矿石载氧体具有良好的反应性能和稳定性,是实现煤化学链燃烧的一种比较理想的载氧体。向矿石中机械添加少量NiO/Al2O3载氧体,能够有效改善其反应活性,提高系统CO2捕集率;采用浸渍法修饰的铁矿石载氧体煅烧后,总体微观孔隙结构变差,导致煤气化产物与载氧体间的反应无法充分进行,系统CO2捕集率显著下降。浸渍修饰的方法和过程需要进一步的研究和改善。
摘要:
为了解在1 200 ℃不同反应时间条件下宜阳煤与水稻秸秆混燃的沉积性质,以18 kW的沉降炉为实验平台,利用扫描电镜及能谱,X射线衍射和电子探针方法对混燃的沉积物进行研究。研究表明,不同的混合比例或者不同反应时间条件下,沉积物中的Si、Al和Ca元素变化不大;表面的钾长石的黏性使沉积物更容易富集,而沉积物内部钾长石使沉积物的结构更加稳定;铝硅酸盐和Fe元素在沉积过程中都起了重要的作用。
摘要:
利用XRD和FT-IR考察了两种高硅铝比煤(小龙潭褐煤、府谷烟煤)灰中矿物质在高温(1 100~1 500 ℃)弱还原气氛下的演变行为。通过FACT sage对煤中矿物质主要组分在高温下的变化进行了计算,并与XRD和FT-IR结果进行了比较和验证。结果表明,两种高硅铝比煤中矿物质在高温下的演变行为具有很大的差异,高温下,氧化钙含量较高的煤灰主要生成钙镁黄长石和钙长石等长石类矿物质,氧化钙含量较低的煤灰主要生成铝硅酸盐和少量的钙长石、拉长石等。氧化铁对晶体组成影响不明显;二氧化硅的含量随着温度的升高逐渐减少;低温共熔体系的存在降低了高硅铝比煤灰的灰熔点,同时,增加了高温煤灰中非晶体的含量。FACT sage热力学计算结果与XRD、FT-IR分析结果一致。
摘要:
通过SEM/EDS分析、X射线衍射分析和灰熔融性实验对梧桐木与烟煤混烧适宜的灰化温度、灰化时间以及混煤灰的灰分特性进行了研究。研究表明,适宜的灰化时间为2 h,灰化温度则根据不同的梧桐木配比分别选取650、700和800 ℃。随着梧桐木配比的升高,混烧灰中SiO2和Al2O3的含量逐渐降低,而K2O、CaO和MgO的含量逐渐升高,Na2O和Fe2O3含量的变化,整体维持在较低的水平。当梧桐木配比为30%时,混烧灰中出现钙长石的晶相;当配比为50%时,混烧灰中出现钠长石的晶相,同时莫来石晶相消失,且随着温度的升高混煤灰中结晶相的强度减弱。梧桐木灰中高含量的碱性氧化物与硅铝氧化物所生成的低熔点硅铝酸盐是导致梧桐木混煤灰熔点降低的直接原因。
摘要:
采用热天平考察了1 000~1 150 ℃、30%~100%水蒸气分压下微波处理后石油焦气化动力学特性,并采用四种动力学模型对气化反应速率曲线进行了拟合。结果表明,微波处理后石油焦水蒸气气化反应速率随着微波照射时间、功率、温度的减小而增加,随着水蒸气分压的增加而增加;微波处理后石油焦在1 100 ℃时水蒸气气化反应速率随着转化率的增加先增加后减小,在转化率为20%左右出现最大值,且不随微波处理条件和水蒸气分压的变化而改变,但随着气化温度的升高气化反应速率最大值提前出现。正态分布函数模型能够准确的拟合不同温度下微波处理后石油焦水蒸气气化反应速率随转化率的变化,相关系数均在0.97以上。
摘要:
在一个小型鼓泡流化床反应器上以Ar气为流化介质,对以天然铁矿石为氧载体的生物质化学链气化制合成气过程进行了研究。考察了反应温度对合成气组分、气体产率、碳转化率以及气化效率的影响,反应时间对合成气组分的影响;探讨了氧载体存在对生物质气化过程的影响。结果表明,天然铁矿石可以作为生物质化学链气化制合成气反应过程的氧载体,代替富氧空气或高温水蒸气作为生物质气化的气化剂;随着温度的升高,产物气体中CO、H2的浓度逐渐增加,CO2、CH4浓度缓慢降低;随着反应时间的延长,合成气中H2、CO、CH4的相对浓度缓慢增加,而CO2相对浓度逐渐降低;氧载体的存在能显著提高气体产率和碳的转化率及气化效率。扫描电镜-能谱(SEM-EDS)分析表明,当超过850 ℃时,铁矿石氧载体颗粒表面烧结现象明显,但反应前后,颗粒表面的成分及含量基本保持不变。
摘要:
在小型流化床气化装置上进行了氧气-水蒸气气化实验,考察了原料、当量比、水蒸气配比、温度、二次风和床料对气化特性的影响。结果表明,原料中C和H含量越高,气化气中H2和CO含量越高,焦油含量越低;当量比为0.27和水蒸气配比为0.6时,H2含量达到最大值;温度的升高可提高H2含量,在840 ℃以上,可提高CO含量;二次风从进料口偏上且二次风比率为15%通入,气体组分变化较明显,二次风通入点位置越高,焦油含量降低幅度越大;白云石和石灰石裂解焦油和提高H2含量的活性高于橄榄石,但同时明显提高了气体中的灰分含量。
摘要:
采用微波设备对微藻粉末进行热解实验,分别研究了活性炭、H3PO4、NaOH、MgCl2、MgO对微藻微波裂解的影响,以及不同功率(200、600、900 W)下微藻裂解失重的变化。结果表明,对于所研究的五种无机添加剂,均能够显著增加固体产物产率,明显减少气体产物产率,添加剂对液体产率的影响不是很显著,但H3PO4和MgCl2使液体产率提高,NaOH使液体产率降低。微藻的微波裂解过程大致可以分成脱水、干燥、快速裂解和缓慢裂解四个阶段。采用Flynn-Wall-Ozawa法对微藻微波裂解进行动力学分析,计算出相应的微藻快速裂解阶段的活化能,活化能基本上随反应的进行而增大。
摘要:
选用ZnCl2为催化剂在高压反应釜中进行加氢液化反应,利用GC-MS和红外光谱技术,研究溶剂极性及供氢能力对木质素磺酸盐液化产率及产物的影响。产率分析表明,极性溶剂有利于木质素液化转化,供氢溶剂有利于提高轻馏分产率,水溶剂条件下木质素液化转化率最高,甲醇溶剂体系条件下轻馏分产率最高,相对最低液化转化率及轻馏分产率的1,4二氧六环溶剂体系分别提高2.0倍和1.9倍。GC-MS分析表明,中等极性溶剂有利于中间产物溶解稳定,供氢溶剂四氢萘通过释放氢自由基结合稳定中间产物。乙醇溶剂条件下中间产物相对含量是48.76%,相对最低含量水溶剂体系提高2.2倍。红外光谱分析表明,醇类溶剂参与反应,焦油产物羟基峰强度增强。
摘要:
以氯化锌作为溶剂和催化剂,利用微波辅助氯化锌降解纤维素,致使纤维素直接转化为5-羟甲基糠醛(5-HMF)和1-(2-呋喃基)-2-羟基-乙酮两种呋喃类物质。通过考察反应温度、反应时间、氯化锌用量、纤维素加入量、微波功率和加热方式等因素对其摩尔产率影响可知,在140 mL质量分数为69%的ZnCl2溶液中,纤维素用量为1 g,反应温度为135 ℃,反应时间为5 min,微波功率为500 W时,5-羟甲基糠醛的摩尔产率达到19.4%,微波功率为600 W时,1-(2-呋喃基)-2-羟基-乙酮的摩尔产率达到12.0%。
摘要:
采用共沉淀法制备了Ca/Al复合氧化物固体碱催化剂,考察了沉淀剂种类、Ca/Al摩尔比、沉淀温度、溶液pH值、老化时间和焙烧温度等制备条件对其催化剂活性的影响。采用正交实验方法得到制备Ca/Al复合固体碱催化剂前躯体的最佳制备条件为,沉淀剂NaOH,Ca/Al摩尔比为3,沉淀温度为60 ℃,沉淀过程中pH值保持在10,在90 ℃老化18 h。在该最优条件下制备的催化剂前驱体主要以Ca4Al2O6(NO3)2·10H2O晶相存在,在N2气保护下300 ℃焙烧2 h后,催化剂形成高分散钙铝复合氧化物,且碱性强度达到26.5以上。在催化菜籽油和甲醇的酯交换反应中,菜籽油的转化率达到95%,脂肪酸甲酯的质量分数为95.9%。
摘要:
用改良尿素法制备了镁铁水滑石(MgFe-LDH),对其在小球藻油脂合成生物柴油反应中的催化性能进行了研究。利用XRD、FT-IR、SEM及FT-IR拟合、去卷积分析等技术对所制备的MgFe-LDH进行了表征,考察了pH值、Mg/Fe摩尔比、反应温度和时间对其结构和性能的影响。结果表明,Mg/Fe摩尔比为3或4、pH值为9.5,在110 ℃条件下反应10 h,所制备的MgFe-LDH(Mg3Fe或Mg4Fe)结晶度最高,粒径均匀,结构规整。与Mg/Fe摩尔比为2的MgFe-LDH(Mg2Fe)相比,Mg3Fe或Mg4Fe在完全分解焙烧时,其层板结构保持稳定,具有较高的晶体结晶度、较多的催化活性位和较高的催化活性。以Mg3Fe金属氧化物为催化剂,在醇/油摩尔比为6时反应1.5 h,生物柴油产率可达87％;该催化剂循环使用3次,仍具一定催化活性。
摘要:
用共沉淀法制备了Ni-CaO-ZrO2催化剂,并将其用于CH4-CO2重整反应。考察了反应温度、空速和反应物配比对催化剂性能和积炭的影响。通过热力学计算和实验表征研究发现,反应条件对CH4-CO2重整反应结果和积炭有重要的影响。由于高温条件同时有利于CH4裂解和碳物种的及时消除,升高温度可以提高催化剂的活性和稳定性。增大空速则使CH4的转化率和消碳反应的速率均降低,导致积炭量增加。同时,反应物配比对催化剂表面的积炭量也有很大影响;稍高的CO2/CH4摩尔比有利于抑制CH4-CO2重整反应过程中的积炭。
摘要:
通过对Y型分子筛负载Cu-Mn、Cu-Zn和Cu-Mn-Zn催化剂的结构、表面性质及其直接合成二甲醚反应活性的对比,发现Mn和Zn对催化剂还原性能的影响作用相反,对催化剂吸附H2和CO的影响也不同。Mn和Zn的单独添加或共同添加引起催化剂结构和组分之间相互作用程度的改变,是造成催化剂活性和选择性变化的主要原因。两者的协同作用,能调整催化剂的还原性能和吸附性能达到适合的状态,从而使得催化剂具有高的二甲醚合成活性。
摘要:
采用原位包覆技术制备了无定形硅铝(ASA)包覆Y型分子筛的Y/ASA复合材料。分别以Y/ASA复合材料和工业Y分子筛与ASA的机械混合材料Y-ASA为载体,Ni-W为活性组分,制备了两种负载型催化剂,并考察了两种催化剂的加氢裂化性能,通过XRD、SEM、吸附吡啶的原位红外光谱和N2吸附-脱附对载体和催化剂进行了表征。结果表明,Y/ASA载体和Ni-W/Y/ASA的总酸量较低,但强酸量和强弱酸比例均高于Y-ASA和Ni-W/Y-ASA,Y/ASA载体和Ni-W/Y/ASA催化剂拥有更大的介孔比表面积、孔容及平均孔径。正癸烷的加氢裂化反应结果表明,Ni-W/Y/ASA催化剂上正癸烷的转化率和中间组分(C5~9)收率比Ni-W/Y-ASA催化剂分别高7.6 %和12.4 %。
摘要:
浸渍法制备了用于混合丁烯齐聚反应的负载型Fe(2/3)xNi1-xSO4-P2O5/γ-Al2O3催化剂,在高压微型固定床反应器上考察了催化剂制备参数和反应条件对混合丁烯齐聚反应转化率和目的产物选择性的影响。结果表明,在3.0 MPa、100 ℃、空速为2 h-1的反应条件下,Fe/Ni原子比为2,Fe担载量为0.7 mmol/g(γ-Al2O3)时,用共浸渍法制备的催化剂对混合丁烯齐聚转化率和二聚物选择性分别高达50.7%和52.2%。此外,SO42-同γ-Al2O3相互作用对混合丁烯齐聚反应的有效活性中心有重要影响。
摘要:
采用混捏法制备了以金属氧化物、黏土及分子筛为载体的三类镍基氧化锌吸附剂,采用FT-IR等分析手段进行表征,探讨了其物化性能的差异,并利用微型固定床反应器考察了上述吸附剂对噻吩的吸附脱除性能。结果表明,不同吸附剂对噻吩的吸附效果不同,黏土载体的吸附剂脱硫性能高于金属氧化物载体的脱硫性能,吸附剂的脱硫活性顺序依次为cay-sorb>diatomite-sorb>Al-sorb>Ti-sorb。利用FT-IR对吸附剂的表面酸性进行了表征。结果表明,吸附剂的脱硫性能与其总L酸量有关,总L酸量高的吸附剂脱硫效果较好。分子筛载体吸附剂的脱硫活性顺序依次为MCM-22-sorb>HY-sorb≥Hβ-sorb>H-mordenite-sorb>HZSM-5-sorb。通过比较分子筛载体的孔道结构表明,分子筛载体孔径大小是影响吸附剂脱硫性能的主要因素。
摘要:
采用ODS方法,讨论了以D072树脂为催化剂,双氧水为氧化剂脱除汽油中含硫化合物的实验规律。实验采用14 mL汽油,5 g处理后的树脂,一定量H2O2,0.1 g Span 60充分搅拌,每30 min监测油品中硫含量,反应2 h后用NMP(N-甲基吡咯烷酮),剂油比为1/2萃取。主要考察反应温度(室温、40 ℃、60 ℃、80 ℃),氧化剂用量(O/S=0、O/S=17、O/S=34)对脱硫效果的影响。结果表明,常温常压下O/S为17时脱硫率最佳,达到75%。
摘要:
采用柠檬酸络合浸渍法制备分子筛负载钙钛矿型金属复合氧化物催化剂。采用XRD、SEM、XPS和H2-TPR等手段对催化剂性能进行表征,并在微型固定床反应器中对催化剂进行活性评价。结果表明,B位离子由多种金属离子组成的催化剂,可使碳颗粒燃烧温度降低,生成CO2的选择性高。B位离子种类及配比直接影响催化剂性能,Cu离子加入可提高生成CO2的选择性,Co离子加入可降低碳颗粒燃烧温度,调节Fe/Mn离子摩尔比可以改善碳颗粒燃烧温度和生成CO2的选择性。其中,LaMn0.2Fe0.7Cu0.1O3/HZSM-5催化剂性能较好,碳颗粒燃烧温度较低,Tig、Tm和Tf分别为236.6、419.0和458.7 ℃,生成CO2选择性较高,为88.3%。
摘要:
利用溶胶-凝胶法制备纳米二氧化钛光催化剂,探讨了其光催化降解废水中典型含氮杂环化合物喹啉的动力学行为。实验条件下,TiO2光催化降解喹啉的反应为准一级反应,可用Langmuir-Hinshelwood动力学模型描述,其表达式为r=0.296kct/(1+0.296ct),其中,lnk =-0.411 1lnc0+2.278。
