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微波技术在煤热解工艺中的应用现状 预览
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作者 周军 吴雷 +2 位作者 梁坤 宋永辉 张秋利 《材料导报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第1期191-197,共7页
中国能源的分布主要呈现“富煤、贫油、少气”的特点。作为储量最丰富的一次能源,煤炭资源在我国能源结构中占据举足轻重的地位。我国煤炭资源的主要利用方式为直接燃烧后供热和发电,然而直接燃烧是一种最粗放的利用方式,将造成严重的... 中国能源的分布主要呈现“富煤、贫油、少气”的特点。作为储量最丰富的一次能源,煤炭资源在我国能源结构中占据举足轻重的地位。我国煤炭资源的主要利用方式为直接燃烧后供热和发电,然而直接燃烧是一种最粗放的利用方式,将造成严重的环境污染。因此,大力发展煤炭清洁生产,将煤炭转化为能效更高、更环保的二次能源,是未来长时间内煤炭资源利用可持续发展的主要方向。将微波技术与煤热解技术结合而成的煤微波热解技术是基于微波辐照过程中煤炭中的极性官能团、固定碳和灰分等的介电损耗和磁损耗,使微波能被快速吸收,转化为热能,生成固、气和液三种形态产物的一种新型煤热解技术,具有反应时间短、化学反应速率快、热解液体产物收率高以及产品质量好等显著优点。同时,煤微波热解技术由于与传统煤热解工艺不同,可极大地降低环境污染,大幅提高煤炭资源利用率,为煤的清洁高效利用和分级提质利用提供了一种有效的新思路。国内外该领域的研究主要集中在煤微波热解工艺条件、热解环境和热解混合物等对热解产品分布规律及组分逸出机制的影响等方面,旨在更进一步提高煤热解效率、煤焦油收率和产品质量。大量研究发现,煤样的形状和大小、煤样中的水分、热解反应温度、微波输出功率等因素都会对煤微波热解产物分布、产物收率以及产物质量产生影响。此外,在煤微波热解过程中,添加活性炭、焦炭等碳材料或Fe3O4、CuO等金属材料作为吸波剂,可提高整体吸波性能,使煤样升温更快、温度分布更均匀,从而显著提高煤焦油收率和质量;通入甲烷或氢气,或其他工业“富氢”尾气,或采用煤与废塑料、生物质、油页岩和液化残渣等“富氢”物质的共热解均能为煤微波热解反应提供充足的氢,使加氢反应更充分。微波场中的� 展开更多
关键词 微波热解 影响因素 强化热解 加氢热解 热解
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芒草/玉米秸秆与褐煤的共热解特性 预览
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作者 焦豪 田红 +3 位作者 胡章茂 姚灿 吴楠 郭深 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期22-30,共9页
利用热重-红外联用技术(TG-FTIR)研究了芒草与褐煤共热解,并与玉米秸秆和褐煤共热解进行了比较。结果表明:共热解过程分为3个阶段,即预热干燥阶段、挥发分析出阶段和炭化阶段;由动力学分析及加权分析可知,芒草或玉米秸秆与褐煤共热解均... 利用热重-红外联用技术(TG-FTIR)研究了芒草与褐煤共热解,并与玉米秸秆和褐煤共热解进行了比较。结果表明:共热解过程分为3个阶段,即预热干燥阶段、挥发分析出阶段和炭化阶段;由动力学分析及加权分析可知,芒草或玉米秸秆与褐煤共热解均具有协同作用,均可促进褐煤的热解,芒草与褐煤共热解反应更易发生;共热解协同作用随着生物质掺混比(质量比)的增加而增强,玉米秸秆掺混比变化对协同作用的影响更为明显;由红外分析可知,芒草与褐煤共热解可以降低褐煤的热解温度,促进褐煤的热解反应;芒草与褐煤共热解过程中CH4,CO2和CO的析出规律,在低温段时与芒草热解过程中三种气体的析出规律相似,在高温段时是芒草和褐煤综合作用的结果;当芒草与褐煤的掺混比为1∶2时,掺混芒草能有效优化热解气的组分,提高CH4和CO的体积分数。玉米秸秆与褐煤共热解过程中CH4,CO2和CO的析出规律与玉米秸秆热解过程中三种气体的析出规律相似,几乎不受褐煤影响,其受掺混比的影响较小。 展开更多
关键词 芒草 褐煤 热解 协同作用 热解动力学 热解产物
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松木屑与煤加压热解特性 预览
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作者 李晓洁 岑建孟 +4 位作者 夏芝香 方梦祥 王涛 王勤辉 骆仲泱 《浙江大学学报:工学版》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第7期1298-1305,共8页
研究松木屑和新疆博斯坦煤的加压单独热解及共热解特性,热解实验在加压热重分析仪上开展,压力为0.1~2.0MPa.通过样品热解失重情况绘制热解失重曲线,对曲线进行失重速率分析和热解动力学分析.结果发现,热解压力升高会抑制样品热解挥发分... 研究松木屑和新疆博斯坦煤的加压单独热解及共热解特性,热解实验在加压热重分析仪上开展,压力为0.1~2.0MPa.通过样品热解失重情况绘制热解失重曲线,对曲线进行失重速率分析和热解动力学分析.结果发现,热解压力升高会抑制样品热解挥发分的析出,使样品主要热解阶段的表观活化能增大56%~85%;松木屑与煤共热解过程不是两者单独热解过程的简单叠加,而是两者协同反应相互促进或抑制的结果,松木屑与煤共热解失重相较计算值在加压条件下提高了8%~23%,在常压条件下降低了6.7%,但不管是常压还是加压共热解,共热解主要热解阶段的表观活化能均较松木屑和煤单独热解降低. 展开更多
关键词 松木屑 博斯坦煤 热解 加压热解 动力学
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造纸污泥热化学处理的研究进展 预览
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作者 袁梓涵 尹杰 +1 位作者 尹艳山 杨博铭 《中国造纸学报》 CAS CSCD 北大核心 2019年第2期60-65,共6页
介绍了造纸污泥以热解、气化和燃烧为主的热化学处理研究现状,概述了造纸污泥热解与燃烧特性及反应动力学,探讨了催化剂对造纸污泥热解的影响和反应气氛对造纸污泥气化特性的影响,分析了造纸污泥与其他燃料共热解与共燃烧的研究方法。... 介绍了造纸污泥以热解、气化和燃烧为主的热化学处理研究现状,概述了造纸污泥热解与燃烧特性及反应动力学,探讨了催化剂对造纸污泥热解的影响和反应气氛对造纸污泥气化特性的影响,分析了造纸污泥与其他燃料共热解与共燃烧的研究方法。最后对造纸污泥的高效清洁利用进行了展望。 展开更多
关键词 造纸污泥 热化学处理 热解 燃烧
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胶粉与机油共热解制取炭黑实验研究 预览
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作者 袁熙超 宋杨刚 罗思义 《黑龙江科学》 2019年第2期1-4,9共5页
针对轮胎胶粉导热性较差、单独热解油气产率低、炭黑品质差等问题,提出将轮胎胶粉与机油共混进行第一次热解,利用热重分析研究机油和胶粉的热失重规律,并探讨热解温度和停留时间等因素对三相产物产率的影响。相比于胶粉单独热解,机油与... 针对轮胎胶粉导热性较差、单独热解油气产率低、炭黑品质差等问题,提出将轮胎胶粉与机油共混进行第一次热解,利用热重分析研究机油和胶粉的热失重规律,并探讨热解温度和停留时间等因素对三相产物产率的影响。相比于胶粉单独热解,机油与胶粉共热解失重率大幅增加,油气产率上升,在掺混比为1∶1、温度为600℃、停留时间为60 min时,炭黑、焦油和热解气的产率分别为28%、50%和22%。将第一次热解的产物炭黑与活性氧化铝共混进行第二次热解,在温度为600℃、停留时间为30 min时,挥发分仅为4%,比表面积达109. 75 m2/g,有效改善炭黑的表面结构,提升吸附性能和品质。实验表明,相比于胶粉单独热解,二段热解通过强化热解过程中的热、质传递,可有效解决油气收率低、炭黑品质差等问题。 展开更多
关键词 胶粉 轮胎 机油 热解 炭黑提质
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褐煤和油菜秸秆低温共热解产物及协同效应分析(英文) 预览
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作者 范贵平 何选明 +1 位作者 李昊 赵璐涵 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期40-49,共10页
印尼褐煤(IL)与不同质量分数的油菜秸秆(RS)在自制的低温煤炭化炉中共热解,得到热解半焦和焦油。结果表明:当RS的质量分数为30%时,共热解油的产率达到最大值14.03%,产率比纯褐煤热解油产率高57.59%。热解半焦的SEM结果表明,共热解半焦... 印尼褐煤(IL)与不同质量分数的油菜秸秆(RS)在自制的低温煤炭化炉中共热解,得到热解半焦和焦油。结果表明:当RS的质量分数为30%时,共热解油的产率达到最大值14.03%,产率比纯褐煤热解油产率高57.59%。热解半焦的SEM结果表明,共热解半焦比褐煤半焦孔隙结构更加丰富;热解油的FTIR和GC-MS结果表明,共热解焦油更轻质化,酸度更低;样品的热重分析表明,油菜秸秆与褐煤的DTG峰值部分重叠,共热解过程符合二级动力学方程,加入RS后,共热解反应的活化能E降低,反应性增强,TG曲线向低温区域移动。RS和IL的共热解存在协同效应,共热解实现了褐煤和油菜秸秆的清洁高效利用。 展开更多
关键词 褐煤 油菜秸秆 热解 协同效应
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生物质与塑料共热解协同作用研究 预览
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作者 刘世奇 张素平 +1 位作者 于泰莅 蔡勤杰 《林产化学与工业》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第3期34-42,共9页
利用固定床反应器研究了木屑与低密度聚乙烯(LDPE)共热解时的热解行为,并以木屑、LDPE单独热解为对照,考察了热解温度对共热解行为的影响,结果表明:木屑与LDPE共热解可以提高液体产率,当热解温度为600℃时液体产率达到最大值56.84%,比... 利用固定床反应器研究了木屑与低密度聚乙烯(LDPE)共热解时的热解行为,并以木屑、LDPE单独热解为对照,考察了热解温度对共热解行为的影响,结果表明:木屑与LDPE共热解可以提高液体产率,当热解温度为600℃时液体产率达到最大值56.84%,比理论值高6.44个百分点。通过GC-MS对生物质与LDPE共热解液体产物组成进行了分析,发现共热解产生的生物油组分主要为脂肪烃、醇类及酚类,共热解过程中还生成了某些特定组分,如十一醇、庚烯醛等含氧长链化合物,这是生物质与LDPE共热解时自由基相互作用的产物。通过热重-红外联用实验研究了木屑与LDPE共热解的协同作用,结果发现:共热解时最大反应速率温度为490℃,相比LDPE单独热解时的512℃降低22℃;木质素裂解过程中产生的羟基自由基会与LDPE裂解产生的小分子产物结合形成十一醇、辛基苯酚等物质,而纤维素热解过程中生成的呋喃类、醛类会与LDPE裂解产生的CnHm分子结合形成2-丁基四氢呋喃、庚烯醛、十二醛等物质。 展开更多
关键词 生物质 热解 低密度聚乙烯 生物油
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稻杆与褐煤共热解转化效能研究 预览
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作者 冯东征 何选明 +1 位作者 柯萍 刘靖 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2019年第1期15-21,共7页
利用AspenPlus化工流程模拟软件建立了生物质与煤共热解工艺模型。把共热解过程分为干燥、热解、分离三个单元,结合共热解实验产率数据,用AspenPlus软件对复杂的热解过程进行黑箱化处理。计算出反应热,依次对三个单元进行能量衡算,对系... 利用AspenPlus化工流程模拟软件建立了生物质与煤共热解工艺模型。把共热解过程分为干燥、热解、分离三个单元,结合共热解实验产率数据,用AspenPlus软件对复杂的热解过程进行黑箱化处理。计算出反应热,依次对三个单元进行能量衡算,对系统能量转化效率进行评价。结果表明:生物质添加比为20%(质量分数,下同)时焦油产率最高,为12.08%,与褐煤单独热解时的焦油产率相比提高了40.45%;模拟计算结果表明,热解单元是系统的主要能耗单元,占系统总能耗的55.39%,通过灵敏度分析得到干燥单元能耗随褐煤含水量增加而近似直线增加,系统能量转化效率为74.48%,可通过回收热解气和水蒸气的显热以及在热解前对褐煤进行干燥处理来提高系统的能量效率。 展开更多
关键词 稻杆 褐煤 ASPENPLUS 热解 能量转化效率
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页岩气开发油基钻屑-单组分生物质共热解特性 预览
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作者 黄思雨 王嫣云 +3 位作者 周博逊 周泽军 何勇 夏世斌 《环境科学研究》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第6期1074-1080,共7页
油基钻屑与生物质热解油分别存在产率低、有害组分含量高的问题,为探究二者共热解是否可以产生协同作用,采用固定床反应器研究了热解温度、终温时间(热解温度保持时间)、升温速率、N2流量、生物质与油基钻屑混合比例(质量比)等因素对油... 油基钻屑与生物质热解油分别存在产率低、有害组分含量高的问题,为探究二者共热解是否可以产生协同作用,采用固定床反应器研究了热解温度、终温时间(热解温度保持时间)、升温速率、N2流量、生物质与油基钻屑混合比例(质量比)等因素对油基钻屑与单组分生物质共热解的影响.结果表明:①油基钻屑与单组分生物质热解效果随热解温度和终温时间的增加而增强、随升温速率的加快而减弱,N2流量对热解过程影响不大;最佳热解工艺参数为热解温度350℃、终温时间60 min、升温速率10℃/min、N2流量0. 15 L/min.②共热解可产生协同作用,当生物质与油基钻屑混合比例分别为3∶7、7∶3时,热解灰渣含油量较理论值下降较为明显,降幅分别为21. 71%、17. 64%.③共热解可减少生物质热解过程中有害物质的生成,提高油基钻屑的液相产率,生物质单独热解时液相产物中有害组分占比高达74. 92%;加入适量油基钻屑共热解时有害组分占比明显降低,当油基钻屑与生物质混合比例为7∶3、8∶2时,有害组分占比可分别降至22. 74%、17. 57%.研究显示,共热解产生的协同作用可减少有害物质的生成,提高热解油产率,在油基钻屑无害化、资源化利用与生物质开发中具有良好的应用前景. 展开更多
关键词 油基钻屑 生物质 热解 页岩气
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高湿污泥与生物质的共热解实验研究 预览
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作者 万龙 朱跃钊 +2 位作者 高英 朱锦娇 朱广阔 《南京工业大学学报:自然科学版》 CAS 北大核心 2019年第2期232-238,共7页
以生活污泥(含水率79%)与生物质(含水率12. 87%)的混合物为原料,进行共热解气化的研究。采用热分析仪对混合试样热解特性进行表征,同时在移动床反应器中考察温度和掺混比对热解的影响。此外,还采用电感耦合等离子体-原子光谱法(ICP-AES... 以生活污泥(含水率79%)与生物质(含水率12. 87%)的混合物为原料,进行共热解气化的研究。采用热分析仪对混合试样热解特性进行表征,同时在移动床反应器中考察温度和掺混比对热解的影响。此外,还采用电感耦合等离子体-原子光谱法(ICP-AES)对热解前后重金属含量的变化进行分析。热分析结果表明:在有机物分解和碳化阶段,松木屑的掺入对污泥热解温度的影响较小,但可提高污泥的热解速率。污泥与生物质的共热解实验结果表明:随着温度的升高,气体产率明显增大,可燃气体中H2的体积分数增大,从25. 39%增加到49. 06%,说明高温有利于H2的生成。为了获得较好的产气效果,污泥的掺混比应为40%~60%。ICP-AES分析结果表明:热解过后重金属主要固定在固体产物中,固体产物中重金属含量满足农用标准。 展开更多
关键词 生活污泥 生物质 热解 移动床 掺混比
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聚烯烃塑料与液体石蜡共热解工艺研究 预览
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作者 李江峰 丁世磊 +6 位作者 李福威 赵婷婷 黄新媛 李翔 魏霄汉 王振麟 李志霞 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2019年第8期1781-1785,共5页
利用热重分析仪(TGA)研究了低密度聚乙烯(LDPE)、液体石蜡(LP)及LDPE/LP共混物的热解特性,探讨了LDPE与LP在热解过程中的相互作用,进一步根据Coats-Redfern方法进行了反应动力学研究。结果表明,LDPE、LP及LDPE/LP共混物热解过程均符合... 利用热重分析仪(TGA)研究了低密度聚乙烯(LDPE)、液体石蜡(LP)及LDPE/LP共混物的热解特性,探讨了LDPE与LP在热解过程中的相互作用,进一步根据Coats-Redfern方法进行了反应动力学研究。结果表明,LDPE、LP及LDPE/LP共混物热解过程均符合一级反应动力学,LDPE/LP共热解反应活化能显著低于LDPE单独热解。为了验证LDPE和LP之间的协同效应,利用高压反应釜分别对LDPE、LP及LDPE/LP的共混物进行了热解研究。结果表明,LDPE与LDPE/LP共混物热解所得气体产物与液体产物组分相似,气体产物多为C1~C4的烷烃和烯烃,液体产物多为C5~C23的正构烷烃;LDPE/LP共热解所得液体产物中轻质烷烃组分(C5~C9)含量显著高于LDPE和LP单独热解,证实了LDPE和LP之间的协同作用。LP的加入改善了热解过程中的传质传热,抑制了LDPE单独热解时因局部过热而引起的结焦现象,促进了液体产物的轻质化。 展开更多
关键词 聚烯烃 低密度聚乙烯 液体石蜡 热解 协同效应
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磷酸-水热耦合活化法制备的活性焦及吸附性能 预览
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作者 李昊 何选明 +1 位作者 赵璐涵 范贵平 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2019年第4期74-79,共6页
将新疆淖毛湖提质长焰煤与废旧橡胶粉共热解所得半焦产物作为原料,采用磷酸-水热耦合活化法制备活性焦。以亚甲基蓝吸附值为指标,探究活化条件对活性焦吸附性能的影响,结果表明:在磷酸质量分数为48.73%、活化温度为448K、活化时间为9h... 将新疆淖毛湖提质长焰煤与废旧橡胶粉共热解所得半焦产物作为原料,采用磷酸-水热耦合活化法制备活性焦。以亚甲基蓝吸附值为指标,探究活化条件对活性焦吸附性能的影响,结果表明:在磷酸质量分数为48.73%、活化温度为448K、活化时间为9h的条件下制备的活性焦的亚甲基蓝吸附值最高,达154.21mg/g,比未活化时提高了6倍。FTIR测试结果表明,活性焦中含有大量羟基。SEM测试结果表明,活性焦的表面粗糙,具有大量孔结构。BET分析结果表明,活化焦的比表面积为410.71m~2/g,总孔容为0.538cm~3/g,中孔占比达55%以上。 展开更多
关键词 热解 活性焦 活化 吸附性能 比表面积
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低阶煤与玉米芯低温共热解的产物特性分析 预览
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作者 柯萍 何选明 +1 位作者 刘靖 冯东征 《生物质化学工程》 CAS 北大核心 2019年第4期26-30,共5页
采用低温干馏装置对不同玉米芯加入量的褐煤/玉米芯混合物进行低温共热解实验。结果表明:当玉米芯加入量为30%时,焦油产率最大为11.70%,比褐煤单独热解提高了53.75%。随着玉米芯的加入量增加,热解气中CO、CH4和H2含量逐渐增大。对热解... 采用低温干馏装置对不同玉米芯加入量的褐煤/玉米芯混合物进行低温共热解实验。结果表明:当玉米芯加入量为30%时,焦油产率最大为11.70%,比褐煤单独热解提高了53.75%。随着玉米芯的加入量增加,热解气中CO、CH4和H2含量逐渐增大。对热解焦油进行GC-MS检测,发现添加30%玉米芯后脂肪族质量分数从褐煤单独热解的24%提高到了30.67%,酚类质量分数从6.29%提高到了18.49%,杂原子质量分数从29.75%降低到了13.33%,一定程度上实现了焦油的轻质化和高品质化。对热解半焦进行SEM、比表面积分析和热值测定,发现共热解半焦表面变粗糙,孔隙结构得到改善,热值明显高于褐煤单独热解半焦热值。 展开更多
关键词 褐煤 玉米芯 热解 半焦
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生物质与四种不同有机物的共热解技术进展研究 预览
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作者 徐青 彭丽明 +2 位作者 凌长明 彭伟超 杨威 《广州航海学院学报》 2019年第2期73-78,69共7页
环境污染及资源短缺问题日益严重,对可再生能源的高效开发利用迫在眉睫.共热解技术是获取高品质的热解油、可燃气及焦炭的重要手段,为解决环境污染、实现资源高效洁净利用提供了新方案.目前国内外对共热解技术的研究主要在于:将生物质... 环境污染及资源短缺问题日益严重,对可再生能源的高效开发利用迫在眉睫.共热解技术是获取高品质的热解油、可燃气及焦炭的重要手段,为解决环境污染、实现资源高效洁净利用提供了新方案.目前国内外对共热解技术的研究主要在于:将生物质与有机物以不同质量比混合热解?通过热重分析、气相色谱/质谱分析(GC/MS)等多种方法研究生物质与有机物之间的协同效应机理及其对产物的产量及质量的影响.本文以生物质与塑料、轮胎、煤、污泥四种有机物的共热解技术为例,对近年来国内外生物质共热解技术的研究现状进行归纳与总结,并对生物质共热解技术发展做出展望. 展开更多
关键词 生物质 热解 有机物 协同效应
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神木煤与生活污泥共热解特性及动力学分析 预览
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作者 陈繁荣 王元哲 +2 位作者 程帆 付峰 郭延红 《煤化工》 CAS 2019年第4期55-60,共6页
采用热重分析仪,对不同混合比例的煤泥混样进行热解特性及动力学研究。根据各试样的热重曲线(TG)和微熵热重曲线(DTG),计算热解特征参数和动力学参数,重点分析了生活污泥的添加量对神木煤热解过程的影响。结果表明:煤与生活污泥的热解... 采用热重分析仪,对不同混合比例的煤泥混样进行热解特性及动力学研究。根据各试样的热重曲线(TG)和微熵热重曲线(DTG),计算热解特征参数和动力学参数,重点分析了生活污泥的添加量对神木煤热解过程的影响。结果表明:煤与生活污泥的热解过程有很大差异,主要表现在挥发分初析温度、总失重率及最大失重速率。随着污泥添加量的增加,煤泥混样热解各阶段的最大失重速率、热解总失重率逐渐增加,而热解初析温度及热解活化能逐渐减小,表明污泥的添加对煤的热解具有促进作用。污泥质量分数为90%时,煤泥混样的热解特性最优,挥发分综合释放特性指数D和热解活化能分别是煤单独热解时的2.86倍和75%。 展开更多
关键词 生活污泥 热解 热重分析 动力学分析
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TG-FTIR法研究低变质煤共热解过程气体的析出规律 预览 被引量:1
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作者 宋永辉 雷思明 +4 位作者 马巧娜 贺文晋 周军 田宇红 兰新哲 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第2期565-570,共6页
采用热重-红外联用技术(TG-FTIR)对比研究了陕北低变质粉煤(SJC)与重油(HS)、焦煤(JM)、液化残渣(DCLR)共热解过程中气相产物的析出特性。研究表明,随热解温度升高,SJC与HS,JM,DCLR的共热解过程均可分为三个阶段。第一阶段表现为原料表... 采用热重-红外联用技术(TG-FTIR)对比研究了陕北低变质粉煤(SJC)与重油(HS)、焦煤(JM)、液化残渣(DCLR)共热解过程中气相产物的析出特性。研究表明,随热解温度升高,SJC与HS,JM,DCLR的共热解过程均可分为三个阶段。第一阶段表现为原料表面吸附物的释放,第二阶段发生解聚和分解反应,随温度继续升高,第三阶段形成更为稳定的半焦。在热解第二阶段中均存在煤与添加剂之间的协同效应,SJC作为主要的供氢体,热解产生的氢自由基与HS,JM,DCLR热解产生的小分子自由基碎片之间发生相互作用生成焦油和煤气。SJC和SJC+DCLR在450℃附近的温度区间内热解反应进行的更加充分,大部分N元素转移到了焦油组分中。热解过程气相产物中H2O和酚类物质、含N杂环物质及CO的析出伴随着热解的整个温度区间,SJC+JM和SJC+HS热解过程含N物质的转移主要集中在400~650℃区间,CH4和脂肪烃类物质的析出最高峰出现在450℃附近,而SJC+DCLR和SJC则出现在550℃。JM,HS及DCLR的添加可促使焦油中芳香族化合物的析出,SJC+JM与SJC+HS热解过程芳香族物质大量析出的温度区间在400~550℃。该研究结果为低变质粉煤的清洁转化与提质分级新技术的研究开发提供理论依据,对低变质煤的增值利用具有重要的意义。 展开更多
关键词 低变质煤 热解 TG-FTIR 气相析出
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纤维素原位合成Fe-N-C催化加氢硝基苯到苯胺 预览
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作者 王昊 刘小好 +2 位作者 许光月 郭子薇 张颖 《催化学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2019年第10期1557-1565,共9页
贵金属被广泛用作各种反应的催化剂,然而它们高昂的价格和有限的来源引起了人们对于开发非贵金属催化剂的浓厚兴趣.因此,寻找一种丰富而有效的催化剂来代替贵金属已成为催化领域最重要的任务之一.铁是地球上最丰富、最廉价的过渡金属,... 贵金属被广泛用作各种反应的催化剂,然而它们高昂的价格和有限的来源引起了人们对于开发非贵金属催化剂的浓厚兴趣.因此,寻找一种丰富而有效的催化剂来代替贵金属已成为催化领域最重要的任务之一.铁是地球上最丰富、最廉价的过渡金属,同时铁基催化剂在合成氨,费托合成和选择性还原氮氧化物等方面表现出优异的活性.近年来,廉价高效的氮掺杂碳负载铁催化剂在各种典型的铂催化反应中表现出良好的催化性能,尤其在催化加氢反应中的应用引起了研究人员的关注.本文通过在氨气氛围下共热解纤维素和氯化铁制备了一系列氮掺杂碳负载铁催化剂,并通过元素分析、原子吸收光谱、透射电子显微镜、X射线衍射和X射线光电子能谱等表征方法,探索了催化剂的物理化学性质.同时以硝基苯加氢制备苯胺为模型反应,探究了催化剂制备条件和反应条件对于催化剂活性的影响.其中Fe-N-C-700(通过在氨气氛围下700℃共热解纤维素和氯化铁制备)表现出最佳活性,在5MPa氢气和120℃的条件下反应12h,硝基苯被完全转化,苯胺的收率可达98.0%,同时,该催化剂还显示出良好的可再循环性,5次运行后未见催化活性的显著降低.BET和元素分析结果表明,在热解温度为700℃的条件下制备的催化剂具有最高的比表面积,并且随着热解温度的升高,催化剂中碳元素和铁元素的含量升高,而氢、氮、氧元素的含量都随之下降.根据TEM图像,当热解温度升至600℃时,在碳材料上可以观察到平均尺寸为5.1nm的金属颗粒,分散性较好.进一步将温度升至700℃,观察到平均尺寸为9.1 nm的金属颗粒,并且碳材料的形态结构转变为卷曲的层状.在XRD分析中,600℃时催化剂的衍射峰归因于正交晶系的Fe2N,随着温度升至700℃,Fe2N相消失同时出现了Fe3C相.在HRTEM的图谱中,可以清晰地看到Fe3C相的(031)面的衍射条纹,并 展开更多
关键词 热解 氮掺杂 碳材料 氢化反应
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改质长焰煤与松木共热解协同效应及动力学分析 预览
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作者 赵璐涵 何选明 +1 位作者 李昊 范贵平 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期9-17,共9页
选取了改质新疆淖毛湖改质长焰煤和松木,在不同配比下采用自制的热解干馏装置在低温条件下进行共热解实验,同时采用热重分析分别研究了单独及不同掺混比例的改质长焰煤与松木的热解行为,并利用Coats-Redfern模型和Satava-Sestak模型两... 选取了改质新疆淖毛湖改质长焰煤和松木,在不同配比下采用自制的热解干馏装置在低温条件下进行共热解实验,同时采用热重分析分别研究了单独及不同掺混比例的改质长焰煤与松木的热解行为,并利用Coats-Redfern模型和Satava-Sestak模型两种热分析动力学分析方法进行分析。结果表明:松木的最优掺混比为20%,此条件下焦油产率为19.6%,比煤样单独热解高54.94%,比理论加权值高出5.21%;在10℃/min的升温速率下将改质长焰煤与松木以1∶1质量比混合进行热重分析,发现在300℃~430℃温度段两者存在协同效应;Coats-Redfern模型和Satava-Sestak模型分析结果都表明,改质长焰煤和松木共热解时活化能与指前因子之间存在补偿效应,Satava-Sestak模型拟合度更优。 展开更多
关键词 改质长焰煤 松木 热解 协同效应 反应动力学
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高硫煤与生物质共热解时有机硫的迁移规律 预览
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作者 李佳佳 李梅 +3 位作者 程雪云 孙功成 金权 徐荣声 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2019年第5期18-26,共9页
选取晋南和宁东地区的两种高硫煤作为研究对象,用HCl-HF-CrCl2对煤样进行脱矿物质处理。将脱矿物质煤与稻壳和木屑两种生物质分别按不同质量比进行混合,在不同温度下共热解,研究了混合半焦收率的实验值与计算值的差异,以及脱矿物质煤与... 选取晋南和宁东地区的两种高硫煤作为研究对象,用HCl-HF-CrCl2对煤样进行脱矿物质处理。将脱矿物质煤与稻壳和木屑两种生物质分别按不同质量比进行混合,在不同温度下共热解,研究了混合半焦收率的实验值与计算值的差异,以及脱矿物质煤与生物质共热解对煤中有机硫逸出的促进作用,并对有机硫逸出率最大的样品进行了FTIR,XPS,BET表征,探讨了生物质促进煤热解过程中有机硫逸出的机理。结果表明:当升温速率为15℃/min,温度低于700℃时,脱矿物质煤与生物质共热解存在明显的协同效应,使得混合样热解的有机硫逸出率高于煤单独热解时的有机硫逸出率。FTIR分析表明脱矿物质晋南煤与生物质共热解过程中—S=O键消失,说明协同效应促进亚砜的分解;XPS分析表明最大有机硫逸出率下有机硫的种类及含量都减少,变化最明显的是脂肪族硫化物和砜类。 展开更多
关键词 高硫煤 生物质 热解 硫迁移 协同效应
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城市污泥热解液相产物分析及焦油加氢精制 预览
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作者 李娜 王建俊 +3 位作者 孟记朋 成浪 方洁 陆江银 《可再生能源》 CAS 北大核心 2019年第1期19-25,共7页
文章以乙酸钾为催化剂,利用间歇式反应釜热解制备城市污泥的液相产物。采用CH2Cl2萃取分离液相产物中的油相(焦油)和水相,并进一步对焦油加氢精制获取轻质油。结果表明:污泥单独热解时水相产物呈碱性,密度接近于水,低温90~300℃时焦油... 文章以乙酸钾为催化剂,利用间歇式反应釜热解制备城市污泥的液相产物。采用CH2Cl2萃取分离液相产物中的油相(焦油)和水相,并进一步对焦油加氢精制获取轻质油。结果表明:污泥单独热解时水相产物呈碱性,密度接近于水,低温90~300℃时焦油含量极少;温度增至400~500℃时,焦油和水相氨氮含量分别高达8.18%和7990.80mg/L。在污泥中添加不同种类生物质(花生壳、玉米秆、玉米芯、稻草)共热解后,焦油含量均显著增加,水相(木醋液)均呈酸性,其氨氮含量均下降。与污泥-花生壳共热解制备的焦油相比,加氢精制的轻质油为密度和运动粘度显著降低的浅黄色液体,胶质和沥青质含量明显减小,汽、柴馏分总收率高达86.1%,硫氮含量降低,净热值增大。通过色谱质谱联用仪测定木醋液,其有机物主要包含酚类、酮类。 展开更多
关键词 城市污泥 生物质 热解 焦油 轻质油 木醋液
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