气氛对煤热解过程中气相产物释放的影响

利用固定床热解装置对西部弱还原性宁夏灵武煤(LW煤)及对比煤样山西平朔煤(PS煤)进行研究,考察了以N2、N2(80%)/CO2(20%)以及N2(98%)/O2(2%)(体积分数)为热解气氛时,热解气相产物的生成规律。实验结果表明,相同气氛下,LW煤受热分解生成的H2、CO和CO2的累积产率均比PS煤高,而CH4的累积产率比PS煤低。相对于N2气氛,在200~600℃范围内,CO2气氛中LW煤的H2累积产率降低,CH4的累积产率增加,PS煤CH4的累积产率显著下降;O2气氛降低了两种煤的初始热解温度,改变了气相产物的组成,从而使气相产物累积产率均大幅度增加。气氛对煤热解活性的影响与其还原程度有关,CO2对PS煤的影响作用明显,对LW煤的影响较小;而O2对弱还原性LW煤具有更强的影响作用。为我国西部弱还原性煤炭资源的综合利用提供基础理论依据。     

热解温度对东胜褐煤等温热解的影响

对东胜褐煤进行等温热解试验,分析热解温度对褐煤热解气的组成、产量和热值的影响,并利用FTIR对褐煤及其热解产物半焦的主要分子结构进行分析。结果表明,随着等温热解温度的升高,褐煤热解产物半焦中脂肪烃类结构及含氧官能团减少;热解气中CO和H2的含量逐渐增加,CO2的含量明显降低,CH4和CnHm的含量先增加后减少,热解气的产量和热值明显增加;当热解温度为700℃时可得到较高热值的热解气,此时φ(H2)高达39.5%。     

科技期刊亮点

生物质热解气再燃可脱除燃煤流化床N2O生物质资源具有可再生性和CO2零排放特性,通过热解气化可以转化为以H2、CO和CH4为主的可燃气体,生物质热解气再燃是降低N2O排放的一种方式     

麦草碱法黑液热解的产物特性及释放规律

对麦草碱法制浆黑液固形物(BLS) 400 ～ 800℃热解产物组成特性进行了研究.采用气相色谱(GC)和气相色谱-质谱(GC-MS)对热解气相产物和液相产物组成进行了全面分析;利用扫描电镜能谱仪(SEM-EDS)对固相产物的表面形貌及元素分布进行了表征.借助热重红外联用技术(TG-FTIR)探讨了热解过程中主要产物的释放规律.结果表明,BLS热解产物中,气相产物主要成分为H2、CO、CO2以及CxHy(CH4、C2H2、C2H4、C2H6)等,液相产物中主要是酚类、酮类、醇类、醚类、酸类、呋喃以及芳香化合物.TG-FTIR结果显示,BLS热解产物释放时间主要集中在l 000 ～2 000 s(300 ～600℃),此时BLS释放的产物主要为H2O、CO2、CH4、CO,以及烷烃类、芳烃类、酚醇类和酮类化合物.     

二甲醚掺氢低压层流预混火焰

利用同步辐射真空紫外光电离结合分子束取样质谱技术,研究了当量比为1.5,燃料掺氢体积分数为0%、40%和80%的二甲醚/氢气/氧气/氩气低压层流预混火焰。测量了火焰温度曲线和火焰物种的摩尔分数分布曲线,分析了掺氢对火焰温度、燃烧主要产物CO和CO2以及主要燃烧中间物CH2O、CH3、C2H2和C2H4的影响。研究结果表明:在低压预混二甲醚/氢气/氧气/氩气火焰中,随着掺氢比的增大,火焰温度逐渐降低,火焰中CO、CO2、CH2O、CH3、C2H2和C2H4的摩尔分数逐渐减小;在后火焰区,CO与CO2的摩尔分数比随着掺氢比的增大而减小,说明掺氢有利于CO氧化成CO2,促进二甲醚完全燃烧。     

乙醚与丙酮燃烧反应机理

利用公式△H=-0．1196n／A计算了乙醚和丙酮分别在氧气和空气中燃烧反应的温度,并推测了乙醚和丙酮燃烧反应的机理．乙醚在氧气中燃烧反应的火焰温度理论值为3272K,与测定温度3134K接近,误差为4．40％．丙酮在空气中燃烧反应的火焰温度理论值为1292K,与测定温度173K接近,误差为1．49％．根据乙醚和丙酮燃烧反应的火焰温度,推测乙醚和丙酮燃烧反应机理为：（1）O2＋hv→2O·;（2）（C2H5）2O→4C＋4H2＋H2O（乙醚）,CH3COCH3→3C＋2H2＋H2O（丙酮）;（3）H2＋O·→H2O＋hv;（4）C＋O·→CO＋hv;（5）2CO＋O2→2CO2．     

氧化钙对褐煤和无烟煤热解特性影响

为研究CaO对褐煤和无烟煤热解特性影响,采用实验室小型固定床反应器对锡林郭勒褐煤(X)和宁夏石嘴山无烟煤(SH),进行热解实验,研究了CaO对热解三相产物分布规律影响。实验结果表明:在500~600℃时,添加2%CaO后褐煤热解生成CO_2的产率小于未添加CaO煤样热解生成CO_2的产率,添加CaO与否对其他3种气体H_2,CH_4,CO产率影响不大;与未加入CaO的褐煤煤样相比,加入CaO的褐煤煤样在相应温度下热解气相产物产率小幅度降低,且随着热解温度的升高,加入CaO的褐煤煤样气相产物产率增加速率大于未加入CaO的褐煤煤样。褐煤脱挥发分主要在600℃之前的热解阶段,而对于无烟煤来说,CaO在中温热解阶段对挥发分的脱除具有促进作用。对于褐煤半焦来说,加入2%CaO一直作为灰分存在半焦中,且随着热解温度的升高,褐煤半焦在高温时反应活性较高,发生热缩聚反应,导致半焦中有机质含量降低,以上2种原因直接导致褐煤半焦灰分升高;对于无烟煤来说,灰分增加主要是由于CaO的加入。     

融盐包裹法合成球形正极材料LiNi_(0.7)Co_(0.2)Al_(0.1)O_2(英文)

以球形Ni(OH)2为核心原料,Al(NO3)3.9H2O、Co(NO3)2.6H2O和LiNO3为包裹原料,采用融盐包裹法在空气中煅烧合成了单相固溶体LiNi0.7Co0.2Al0.1O2。用XRD研究了合成产物的物相和结构,用SEM研究了合成产物的形貌,用电池性能测试仪研究了合成产物的电化学性能。实验结果表明,合成产物具有α-NaFeO2型层状有序结构、球状形貌和良好的电化学性能。     

镧掺杂铁酸铋纳米线的溶胶凝胶氧化铝模板法制备

以Bi(NO3)3·5H2O、Fe(NO3)3·9H2O和La(NO3)3·6H2O为原料,乙二醇甲醚[2-methoxyethanol,C3H8O2]为溶剂,冰乙酸[C2H4O2]为络合剂,采用溶胶凝胶氧化铝模板法在600℃退火制备了Bi0·85La0·15FeO3(BLFO)纳米线.利用X射线(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)研究了产物的物相和形貌.结果表明合成的产物为BLFO纳米线,直径约100-200 nm,长度约5-50μm.不同退火温度XRD研究表明600℃制备了纯相BLFO,低于文献报道的铁酸铋纳米结构合成温度.     

不同气氛中热分解碳酸镍制备纳米氧化镍

以碳酸镍(NiCO3)在空气和氩气中的热重-差热(TG-DSC)分析为理论依据,利用X射线衍射仪(XRD)、热场发射扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电子显微镜(TEM)对NiCO3在空气或氩气中热分解最终产物进行表征。研究结果表明:Ni CO3在氩气中的热分解温度总的趋势是小于其在空气中的热分解温度。前者的热分解过程只有两步,而后者的热分解过程却需要三步。NiCO3在空气和氩气中热分解的最终产物均为NiO。以6℃/min升温速率升至450℃并在450℃保温20 min热分解NiCO3时,在空气中热分解NiCO3能获得约10nm的NiO,而在氩气中热分解NiCO3能获得约5 nm的NiO。这两者NiO的粒径分布都较均匀。     

偶氮二甲酰胺热分解机理及氧化锌对其分解的影响

采用TG-MS联用仪表征了不同温度下偶氮二甲酰胺热分解的气体种类,红外光谱表征了偶氮二甲酰胺在不同温度下的分解残留物,探讨了偶氮二甲酰胺的热分解机理以及氧化锌对其分解的影响。研究表明,偶氮二甲酰胺热分解过程分为3个阶段：第一阶段的气相产物为N₂、CO、HNCO,固体残留物为联二脲等;第二阶段的气相产物为NH₃、HNCO;第三阶段的气相产物为NH₃、CO₂,固体残留物为尿唑等。ZnO的加入使得偶氮二甲酰胺热分解的第一阶段反应提前,第二阶段反应和第三阶段反应滞后。     

煤的热解研究IV. 官能团热解模型

将煤的热解视为煤中官能团的断裂反应,从而建立FG官能团热解模型。模型认为热解生成物焦油和甲烷由煤中脂肪-CH裂解生成,而CO2、CO和H     

O2/CO2气氛下燃煤过程中NOx排放特性实验研究

利用沉降炉在O2/CO2和O2/N2气氛下对煤粉燃烧过程中NOx排放特性进行实验,研究了不同停留时间、燃料/氧化学当量比、温度等因素对燃煤过程中NOx的排放特性的影响,并对2种燃烧方式下NOx的排放特性进行对比.结果表明:在O2/CO2气氛下NOx的生成量远远低于空气气氛下NOx的生成量,其主要原因是在O2/CO2气氛中高CO2质量浓度导致气氛中生成较高含量的CO,从而在未燃烧碳表面发生NO/CO/Char的反应,促进了NO还原为N2;O2/CO2气氛中没有N2,避免了热力型NOx和快速型NOx的生成;约80%的再循环烟气致使NOx的停留时间大为增加,即延长了NOx的还原反应时间,从而降低了NOx的排放.     

沉淀法合成的纳米CeO2前驱体的热分解动力学

以Ce(NO3)3.6H2O为铈源,(NH4)2 CO3.H2O为沉淀剂,加入少量PEG4000作为分散剂,采用化学沉淀法并经水洗、超声波醇洗,70℃干燥后得到CeO2的前驱体Ce2(CO3)3.H2 O。对Ce2(CO3)3.H2 O样品运用差示/热重分析(DSC/TG)和X射线衍射(XRD)方法进行其热分解过程研究,并通过多重速率扫描法记录样品在不同升温速率下的DSC/TG曲线,采用Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)法和Coats-Redfern法进一步研究Ce2(CO3)3.H2 O的热分解动力学。研究结果表明:Ce2(CO3)3.H2 O热分解反应过程分2步进行,主要反应阶段的反应动力学参数是:反应活化能为105.51 kJ/mol,反应级数为2,频率因子为3.61;由此推断出可能的Ce2(CO3)3.H2 O热分解机理函数为Anti-Jander方程,受三维扩散机制控制。     

基于 VAR 模型的重庆市大气污染物分析及研究

目的 研究重庆市首要空气污染物 PM2. 5 与 PM10 、SO2 、NO2 、CO、O3 的动态影响关系,为政府制定防治大气 污染措施及相关政策提供有价值的建议。 方法 收集重庆市 2021-05-01—2021-10-31 日的 PM2. 5 、PM10 、SO2 、 NO2 、CO、O3 这 6 项大气污染物的日浓度数据,利用 Eviews8. 0 软件,对原始数据进行序列平稳性检验;根据 Granger 因果检验结果选择变量,建立时间序列 VAR 模型,并检验模型的稳定性;利用广义脉冲响应分析和方差分 解分析,研究各污染物浓度对 PM2. 5 的动态影响及相对重要性。 结果 Granger 因果检验表明:PM10 、SO2 、NO2 、O3 是 PM2. 5 的 Granger 原因, CO 不是 PM2. 5 的 Granger 原因;广义脉冲响应分析表明:NO2 对 PM2. 5 的影响最大;方差 分解分析表明:NO2 的浓度对 PM2. 5 的影响最大;O3 对 PM2. 5 的影响次之,对 SO2 的影响作用最小。 所以,从长期 影响效应看,NO2 对 PM2. 5 具有长期较大的影响,SO2 对 PM2. 5 的影响最弱。 结论 防治 PM2. 5 对重庆市空气的污染 应着重控制 NO2 的污染,因此,政府应大力发展绿色交通,控制交通污染;大力监管高污染行业,将烟雾、粉尘、颗粒 物等排放量较大的行业作为工业污染源治理的重点;大力发展清洁能源,加快化石燃料替代资源的开发利用。     

不同料层高度烧结过程尾气排放规律

研究了不同料层高度下烧结过程中尾气成分(O2、CO2、SO2和NO)的变化规律.结果表明:随着烧结历程的推进,尾气中O2含量降低而CO2含量升高,这主要是因为固体燃料燃烧量逐渐增多;尾气中SO2、NO的含量亦呈升高趋势,但幅度很小,这主要是因为烧结料层对SO2有吸收作用,而燃烧带的CO气体则可以还原使部分NO分解;在临近烧结终点时,因料层对SO2的吸收作用消失而使析出作用强化,导致尾气中SO2含量急剧升高.另外,随着料层高度的增加,因固体燃料配比相应减小,尾气中CO2、SO2和NO的含量降低,而O2含量增加.因此,控制高温区宽度的厚料层烧结技术是我国开展减少烧结尾气中气体污染物(CO2、SO2和NO)的有效措施.     

燃煤在O_2/CO_2方式下SO_2生成特性的研究

研究了合山煤在O2 /CO2 方式下SO2 的生成特性 .结果表明在O2 /CO2 方式下 ,由于燃煤的燃烧特性和钙基吸收剂的煅烧分解特性不同于传统燃烧方式 ,SO2 的生成速度加快 ,生成量较空气气氛下大为减少 ,钙基吸收剂的脱硫率随温度升高而增加 ,表明O2 /CO2 方式有利于钙基吸收剂高温脱硫     

Thermal simulation of the formation and evolution of coalbed gas

Thermal simulation experiment of gas generation from the peat and the coals were performed using the high temperature and pressure apparatus, at temperature ranging from 336.8-600℃, a pressure of 50MPa and two heating rates of 20℃/h and 2℃/h, and the evolution and formation of coalbed gas components were studied. Results show that for the coals, the gaseous products are mainly composed of hydrocarbon gases. However, for the peat the content of hydrocarbon gases in gaseous products is lower than that of non-hydrocarbon components. In the generated hydrocarbon gases methane is predominant and heavy hydrocarbon gases (C2-5) are present in small amount. Meanwhile, carbon dioxide (CO2) predominates the generated non-hydrocarbon gases, and hydrogen (H2) and sul-furated hydrogen (H2S) are existent in trace amount. It is also observed that temperature is the main factor controlling the evolution of coalbed gas generation. With increasing vitrinite reflectance, methane rapidly increases, CO2 sightly increases, and C2-5 hydrocarbons first increase and then decrease. The peat and Shanxi formation coal have a higher generative potential of coalbed gases than coals and Taiyuan formation coal, respectively, reflecting the effect of the property of organic matter on the characteristics of coalbed gas component generation. In this study, it is found that low heating rate is favorable for the generation of methane, H2 and CO2, and the decomposition of C2-5 hydrocarbons. This shows that heating time plays an important controlling role in the generation and evolution of coalbed gases. The results obtained from the simulation experiment in the study of coalbed gases in natural system are also discussed.     

盐水介质中煤的早期热解生烃特征和动力学

利用高压釜反应装置，在水介质下对繁峙褐煤进行了低演化阶段的热压模拟实验，考察了碳酸钠盐水介质对热解产物生成过程的影响，探讨了产物的生成特征及动力学。盐水介质的存在，对褐煤热解生烃过程具有一定的催化作用，提高了气态产物和热解沥青的收率，而对热解沥青的进一步热解生油过程几乎没有影响。动力学计算结果表明，在１００℃的地质温度下，碳酸钠介质的存在，可使气态产物和热解沥青的生成速率提高５０％～１００％．碳酸钠碱性水介质的催化作用，可借助于溶剂效应和电子诱导效应理论进行初步的解释。     

基于TG-FTIR研究O2/CO2气氛下烟煤的燃烧特性

在热重分析仪上进行了烟煤在O2/N2及O2/CO2气氛下的燃烧反应试验,分析了煤粉粒度对O2/CO2燃烧的影响,确定了燃烧反应的特性参数并进行了动力学分析,同时利用傅立叶变换红外光谱仪(FTIR)对燃烧产物进行实时检测.结果表明,与O2/N2气氛下的燃烧相比,O2/CO2气氛煤粉燃烧速率降低,燃尽温度升高,燃尽时间延长,煤粉细化可使其燃烧特性得到改善;同时FTIR的谱图也显示,O2/CO2气氛下煤粉燃烧气体产物的释放情况与模拟空气气氛下燃烧时有明显不同.