废轮胎的热解行为

考察温度、颗粒度等热解条件对废轮胎热解行为的影响。采用程序升温热天平仪考察温度、颗粒度对废轮胎热失重的影响;采用管式反应器考察温度、颗粒度对热解产品（包括热解气、热解油和粗炭黑）收率的影响。实验表明：温度是影响废轮胎热解产品收率的关键因素,400～550℃时热解失重速率最快,超过550℃接近完全热解;若废轮胎热解以得到热解油为目的,温度控制在400～500℃时,热解油产率最高。颗粒大小也是影响产品收率的重要因素,在400～550℃,随着颗粒度的增加废轮胎热解更加完全,粒径为0.3mm和5.0mm的废轮胎颗粒热解活化能分别为73.1kJ／mol和55.8kJ／mol;颗粒度对产品收率的影响也很大,而当颗粒度超过5mm时对热解产品的影响较小。     

高速圆射流中典型非球形颗粒的扩散特性

低氧稀释(moderate and intense low-oxygen dilution,MILD)燃烧具有传热均匀、 NO_x污染物排放低的特点。新一代MILD煤粉燃烧技术主要通过高速射流引起强烈的湍流混合来实现。其中,煤颗粒在高速射流中的扩散行为非常关键。目前对球形颗粒在气固射流中扩散行为的研究已非常深入,然而化石燃料属于典型的非球形颗粒,其在射流中的扩散行为与球形颗粒具有一定的差异,该类非球形颗粒在高速射流下的扩散特性值得进一步研究。为此,该文采用玻璃珠、玻璃渣和煤粉等颗粒开展了宽Re范围下的高速两相圆射流实验,通过激光Doppler相位分析技术(phase-Doppler anemometry,PDA)获取并分析了颗粒的质量浓度、速度及湍动能分布随球形度、粒径以及射流速度的变化规律。结果表明:非球形颗粒在射流中的质量浓度、速度、湍动能分布与粒径较小的球形颗粒具有一定相似性,但其扩散行为不能仅通过Stokes数进行定量表征,除曳力之外,升力对非球形颗粒扩散也具有一定影响;与球形颗粒相比,非球形颗粒的扩散更为显著,其主要原因是其径向湍动能显著增强所致;射流速度的增加促进了颗粒的剪切层集聚和径向扩散,对非球形颗粒的促进作用更强。     

微波-超声法制备α-Al_2O_3纳米粉体的研究

通过X-射线衍射、扫描电镜及透射电镜,研究了结合微波-超声的溶胶-凝胶法制备α-Al2O3纳米粉体,并探讨了该制备条件下α-Al2O3晶种的引入对产物相变的影响.结果表明:该法能制备出外观呈球形、粒径分布比较均匀、粒径约15 nm的α-Al2O3,且实验快速、简便;而引入α-Al2O3晶种,能促进θ-Al2O3向α-Al2O3转变,并能有效降低产物相变温度,当引入量为2%时,1 000℃煅烧并恒温2 h的产物全部为α-Al2O3.     

酚醛树脂基球形活性炭的制备及其吸附性能

对球形酚醛树脂制备活性炭的方法进行了优化并探讨了其吸附性能.分别对合成球形酚醛树脂过程中所用原料、转速进行了筛选,优化了由酚醛树脂制备活性炭的炭化和水蒸气活化过程,并考察了活性炭的吸附性能.对吸附性能优异的活性炭进行了氮气吸附-脱附等温线、比表面积及微孔体积的测定.结果表明:苯酚、甲醛和三乙烯四胺为合成球形酚醛树脂的最佳原料,三者的物质的量比为1∶1.13∶0.04.在转速为600 r/min时可获得粒径为0.35~0.50 mm的球形酚醛树脂.酚醛树脂经过600 ℃炭化和800 ℃活化过程制得球形活性炭.活性炭符合IUPAC定义的I型吸附曲线,孔径分布以微孔(0.5~2 nm)为主,比表面积可达1 431.89 m²/g,对DL-β氨基异丁酸和α-淀粉酶的吸附效率分别为63.41%和19.77%.     

Co3O4纳米颗粒的制备及表征

采用草酸盐共沉淀法成功制备了不同粒径的Co3O4纳米颗粒，用X射线衍射和透射电镜对30砌的样品进行了表征。结果表明，当烧结温度低于430℃时，产物中含有CoO杂相；430℃以上时，产物为纯相C0304纳米颗粒。Co3O4纳米颗粒（30m）为立方尖晶石结构，晶胞参数a=0．80735nm。颗粒形貌基本为球形，颗粒大小分布较均匀。随着烧结温度的增加，颗粒尺寸明显增加。     

Engel群上Yang不等式的推广

本文研究了Engel群上sub-Laplace算子的Dirichlet问题{-ΔEu=λu在Ω内u=0在Ω上,其中ΔE=X_1~2+X_2~2为Engel群上的sub-Laplace算子,X1,X2为Engel群上的左不变向量场.利用Chebyshev不等式及算子特征值、特征函数的性质得到了此问题特征值的不等式kΣi = 1(λk+1-λi)α≤2~(1/2)(kΣi=1(λk+1-λi)βkΣi=1(λk+1-λi)2α-β-1λi)1/2其中,α∈R,β≥0且α2≤2β.当α=β=2时即为Yang不等式,所以上述不等式是Yang不等式的一个推广.     

Co3O4纳米颗粒的溶胶凝胶法制备及磁性

采用PVA水溶液溶胶凝胶成功制备了粒径为25 nm的Co3O4纳米颗粒,用热重-差热仪、X射线衍射仪、超导量子干涉仪对样品进行了表征。结果表明:当加热温度低于500℃时,产物中含有CoO杂相;500℃以上时,产物为纯相Co3O4纳米颗粒。Co3O4纳米颗粒(25 nm)为立方尖晶石结构,晶胞参数a=0.807 66 nm.颗粒形貌基本为球形,颗粒大小分布较均匀。Co3O4纳米颗粒(25 nm)呈现反铁磁向顺磁转变,其奈耳温度TN约为40 K。     

α-MnO_2纳米颗粒的可控制备及其催化性能

以高锰酸钾和硫代硫酸钠为前驱物,采用氧化还原沉淀法可控制备了α-MnO2纳米颗粒,并以邻二甲苯为目标污染物评价了α-MnO2纳米颗粒对其深度催化氧化性能的影响.考察了pH值、反应物的摩尔比、焙烧温度对催化剂结构和活性的影响.采用X射线衍射、扫描电子显微镜和比表面积分析仪对催化剂进行了表征.结果发现,该类α-MnO2纳米颗粒的催化活性和稳定性良好,在400~700℃保持晶型稳定,粒径为25~50nm.其中,当反应原料的反应摩尔比为8∶3、pH=5、焙烧温度400℃时所制备的催化剂可在220℃时使0.06%(体积分数)的邻二甲苯完全转化为CO2和H2O,表现出最好的催化活性,并且其活性在连续60h的测试中保持稳定.     

新型套管式微反应器制备碳酸钙超细颗粒

以氯化钙和碳酸钠制备碳酸钙为例,将套管式微反应器应用于颗粒的制备过程,并详细考察了各种操作条件对颗粒制备的影响。对所得产品进行SEM和粒度分布分析,结果表明：颗粒 粒径随着体系总流量和反应物浓度的增大而减小;微反应器混合距离对颗粒平均粒径无明显影响。将套管式微反应器沉淀法与直接沉淀法进行比较,结果发现,直接沉淀法得到的颗粒形貌差,颗粒粒径在8～11μm之间;而在相同的反应条件下,套管式微反应器可以制得平均粒径为0.89μm,分散性良好的球形碳酸钙颗粒。     

硫酸亚铁的重结晶对其水热法制备α-Fe_2O_3粒子的影响

以钛白副产物硫酸亚铁为原料,采用重结晶法对其除杂后,得到精制硫酸亚铁与氨水反应制备Fe(OH)3胶体为前驱体,经水热反应合成α-Fe_2O_3粒子。考察重结晶对硫酸亚铁的杂质去除及其水热法制备α-Fe_2O_3粒子的影响。采用电感耦合等离子体光谱仪分析硫酸亚铁和水热产物中的杂质元素含量,通过X线衍射仪、扫描电镜和激光粒度仪分析水热产物物相、形貌和粒径。研究结果表明:当结晶温度在0~30℃时,随着温度的升高,硫酸亚铁中杂质Ti,Zn和Al的去除率变化不大,杂质Mg和Mn的去除率略有增大,经过2次重结晶,Mg,Ti,Mn,Zn和Al的最大去除率分别可达到60.15%,94.87%,70.44%,50.90%和71.36%;随着结晶数的增加,所得水热法α-Fe_2O_3产品纯度更高、杂质含量更低,颗粒结晶更完整、粒径越小、粒径分布范围越窄,结晶数为0,1和2时所得球形α-Fe_2O_3粒子的纯度分别为96.32%,98.40%和98.80%,它们的中位粒径分别为0.66,0.62和0.58mm。     

不同粒径城市污泥热解和燃烧动力学研究

采用德国耐驰公司STA 409pc热重分析仪,对3个不同粒径的污泥颗粒(d≤0.25mm,0.25mm0.83mm)以升温速率20℃/min在纯氮和空气气氛中进行实验,并对污泥进行了元素分析和工业分析,对金属的含量进行测定.采用MATLAB 7.11.0(R2010b)中的surface fitting tool进行平面拟合的方法计算了相关的动力学参数.结果表明,污泥的热解可以分为3个阶段:水析出阶段(100～180℃)、挥发份热解阶段(205～550℃)和部分难挥发有机物与无机物的降解阶段(550～900℃).而污泥的燃烧可以分为4个阶段:水析出阶段(100～180℃)、挥发份的燃烧阶段(180～475℃)、碳燃烧阶段(475～595℃)和无机盐分解阶段(595～900℃).不同粒径下污泥热解第2阶段活化能约为48kJ/mol,反应级数为1.5～1.8.燃烧第2阶段的活化能约为33kJ/mol,反应级数为1.1～1.8.燃烧第3阶段活化能约为176kJ/mol,反应级数为1.1～1.2.     

生物质热解挥发特性的实验研究

为了研究闪速加热条件下的生物质热解挥发特性,在以等离子体为主加热源的层流炉实验台上进行了玉米秸粉的快速热解实验,通过改变反应温度(800～950K)和反应时间(0.108～0.224s),得到不同条件下生物质的挥发百分比。根据挥发百分比求出频率因子A和活化能E,建立了玉米秸粉的挥发特性方程。     

一类斜Armendariz环A_(2k+1)(R)+RE_(u,k+u-1)的极大性

设α是环R的一个自同态,R是α-rigid环,n=2k+1≥7,那么一类上三角矩阵环An(R)+REu,k+u-1是An(R)+REu,k+u-1+REv,k+v-1的极大ā-斜Armendariz环,其中3≤u≤k,v=1,2,k+1,k+2.A5(R)是A5(R)+REv,k+v-1的极大ā-斜Armendariz环,其中v=1,2,3,4.     

废旧阻燃HIPS塑料的真空热解

通过对含有十溴联苯醚阻燃剂（Decabromodiphenyl ether）的废旧电视外壳（红外分析鉴定为高抗冲聚苯乙烯,high impact polystyrene, HIPS）进行真空热裂解试验和动力学研究,总结了不同升温条件下（5K•min-1,10K•min-1,20K•min-1和40K•min-1）阻燃剂分解和塑料裂解的特征温度以及裂解条件对产品产率和分布的影响,同时讨论了样品在瞬态裂解和两级慢速升温条件下裂解行为的差异。结果表明,与瞬态升温方式相比,两级慢速升温热解方式更有利于溴代产物的选择性分布,同时可显著影响两段液体产品中主要产物的分布和产率。其中第二段液体产物中的甲苯,乙苯,苯乙烯,α-甲基苯乙烯和1,3-联苯丙烷等主要的芳香族化合物是化工原料和燃油的主要原料。     

回转窑内物料传输模型的研究

回转窑内物料平均停留时间（MRT）直接决定物料化学反应程度,它是回转窑设计的重要依据之一。在回转窑实验台上对5种不同的固体废弃物料和窑内风速、回转窑转速和回转窑倾角及物性参数改变的情况下进行了实验,获得了不同工况下物料MRT的变化规律：随着回转窑转速的提高、倾角增大和窑内风速增加,MRT减小;物料的物性参数中,休止角对MRT影响较大,休止角大的MRT小,而密度的变化影响相对较小。MRT对于以上各影响因素的敏感性差别也较大：回转窑转速对MRT影响是比较敏感的,特别是转速较小时;转窑倾角对MRT的敏感性则比较均匀;窑内风速在小回转窑转速、低窑内风速时对MRT的影响较为敏感。针对回转窑内物料传输影响因数众多、非线性机理强烈的特性,建立风速条件下物料传输模型（MMCAV）,并在回转窑转速倾角和一定风速条件下对模型进行了验证。在次高倾角（α=4.56°）时,MRT随窑内风速变化的情况,其中最大相对误差为7.1％。在低窑转速和高风速情况,总的平均相对误差为2.81％。用稻壳作为输运物料,把实验数据与Perry等模型对比发现：Perry模型在c=0m/s时,Saeman模型在c=0.41m/s附近时与实验值差异较小。风速的影响范围与回转窑倾角有较大关系,倾角α=3.04°时,风速c>0.41m/s必须考虑风速对物料输运的影响;而倾角α=4.56°时,c>0.25m/s就应考虑风速的影响。     

棒状纳米微晶纤维素的热降解行为

文中对水解制备得到的纳米微晶纤维素采用了两种不同的处理方法以提高其热稳定性:于60℃下反复加热洗涤以减少其硫酸氢根含量或加入NaOH中和表面的硫酸氢根.研究表明:这两种方法都可以有效提高纳米微晶纤维素的热稳定性.与普通纤维素在热降解过程中只形成一个主要裂解区间不同,所有纳米微晶纤维素样品不仅存在主要裂解区间,而且在高温区域( >400℃)还存在一个明显的第二裂解区间.同时所有纳米微晶纤维素样品最终生成的焦炭产量很相近(3.5% ～5.0%).这说明当纤维素颗粒的粒径小至纳米尺寸时,外部催化剂的存在只是改变了其热降解的途径,但其整体热降解行为和最终的焦炭产量受其纳米颗粒特性所主导.文中还利用分峰拟合的方法表明在纳米微晶纤维素的主要裂解区间存在两个平行的竞争反应.     

Pyrolysis of oil at high temperatures: Gas potentials, chemical and carbon isotopic signatures

Although the gas cracked from oil has been believed to be one of the important sources in highly ma-tured marine basins, there are still some debates on its resource potentials and chemical and isotopic compositions. In this study a Cambrian-sourced marine oil sample from the Silurian reservoir of well TZ62 in the central Tarim basin was pyrolyzed using sealed gold tubes with two different pyrolysis schemes: continuous pyrolysis in a closed system and stepwise semi-open pyrolysis. The results show that the maximum weight yield of C_1–5 gases occurs at EasyRo=2.3% and the residual gas poten-tial after this maturity is only 43.4 mL/g, about 12% of the yield of 361 mL/g at EasyRo=2.3%. Combined with the results of kinetic modeling, the main stage of gas generation from oil cracking is believed within the EasyRo=1.6%―2.3%. The increase in the volume yield of C_1–5 gases at EasyRo>2.3% in a closed system is mainly related to the re-cracking of previously formed C_2–5 wet gases, not the direct cracking of oil. The stepwise pyrolysis experiments show that the gas from the cracking of residual oil at EasyRo>2.3% is characterized by very high dryness index (higher than 92%) and heavy methane carbon isotopes ranging from -28.7‰ to -26.7‰, which is quite different from the gases from the con-tinuous pyrolysis in a closed system. The kinetic modeling of methane carbon isotope fractionation shows that the carbon isotopes of methane within the main stage of gas generation (EasyRo<2.3%) are far lighter than the carbon isotopes of the precursor oils under a geological heating rate of 2 ℃/Ma. The above observations and results provide some new clues to the accurate recognition and objective re-source evaluation of oil cracking gas in highly mature marine basins.     

用阴极沉淀法制备超细金属氧化物粉体

针对超细氧化物粉体制备条件苛刻、体系复杂等问题,对阴极沉淀制备氧化物方法进行研究。采用自制的以阴离子渗透膜为隔膜的两室电解装置,在阴极电流密度为50~150 A/m2时,对热解Ti3+、Mg2+及两复合离子的阴极沉淀物进行对比分析实验,探讨分散剂、电流密度、溶液pH值等因素对氧化物形貌和粒度的影响。结果表明:三种沉淀均能得到粒度较均匀的超细氧化物,易于水解沉淀得到的TiO2粒度随电流密度增加变化不明显,经过热解氢氧化镁得到的MgO,其粒度随电流密度增加呈增大的趋势,而复合离子氧化物的粒度更接近同条件下得到的MgO粒度。添加分散剂前后制备的氧化物颗粒形貌未见明显变化。该方法具有一定的通用性,通过金属离子沉淀、热解可以得到粒度较均匀的超细氧化物。     

“杜西结论”的推广

研究和推广"杜西结论",设α∈φn={(a1,a2,…,an)|ai∈N,i=1,2,…,n},定义杜西变换:D(α)=(|a1-a2|,|a2-a3|,…,|an-a1|),利用离散动力系统的分析方法,研究更一般的问题,得出结论:n(n=2k,(k=1,2,…))个自然数形成一个环形,再进行相邻两数大数减小数,则在有限步内n个数必都变为零,即对任意α∈φn,当n=2k,(k=1,2,…)时,存在m∈N,有Dm(α)=θ,并得出几个相关的结论.     

废弃电路板环氧树脂真空热解及产物分析

在真空条件下,应用程序升温的管式炉反应器对废弃电路板中环氧树脂热解规律进行研究,考察不同的热解终温、升温速率、真空度(压力)及保温时间等各种因素对产物产率的影响.此外,利用傅里叶红外(FT-IR)和气质联用(GC/MS)技术对热解油产物进行表征分析.实验结果表明:温度对产物产率的影响最大,升温速率、真空度及保温时间对热解产物产率也有重要影响.选择适当的热解温度(400～550 ℃)、升温速率(15～20 ℃/min)、真空度(压力15 kPa)及保温时间(30 min)有利于提高热解液体产品的产率;热解油的主要成分是酚类物质,其总含量为84.08%,其中,含溴化合物含量为15.34%.