木材热解过程的热化学平衡分析

基于Gibbs自由能最小化法,利用HSC Chemistry软件对木材热解过程进行了热化学平衡计算。讨论了温度对热化学平衡产物组成和比例的影响,并把热解过程划分为4个阶段。首次根据自发反应的判据即反应的Gibbs自由能变与温度关系讨论了产物相互之间反应,由此确定热解各个阶段可能发生的反应。最后总结了文献中实验研究温度对木材热解产物影响情况,并与计算结果比较,结果表明,所预测的不同温度下木材热解产物分布特性与前人的实验结果相似。     

钛白工业节能减排研究进展及新思路探讨

钛白行业是高能耗高污染行业,随着国家节能减排要求的提高,钛白行业已陷入了前所未有的困境。目前钛白三废的处理技术上已不存在大的难题,但是经济成本负担却很沉重,经济上的不平衡是制约中国钛白产业发展的关键因素。无机钛酸盐材料是以钛白粉为原料的先进功能材料,其需求量日益增大。分析了钛白行业的污染处理和钛白工业的研究进展,提出了钛白粉耦合钛酸盐生产节能减排新工艺。耦合工艺降低了新材料钛酸钾的成本,其利润可很好地解决钛白工业的污染处理成本问题,不仅提高了钛白工业的竞争力,而且还推动钛酸盐新材料产业的发展,是一条适合中国钛白行业发展的节能减排新思路。     

电磁辐射技术对冲击矿井危险区域预测的研究

随着科学技术的发展,电磁辐射异常作为一种冲击地压预测的手段越来越被认同,在冲击地压发生前的电磁监测是预测冲击发生的突破口。通过在某煤矿21141综放工作面回采巷道掘进过程中,对采用KBD-5电磁辐射监测仪收集的冲击地压发生前的破坏震动信息进行总结,分析研究冲击地压前后的微震电磁辐射数据,掌握微震参数的变化规律,准确定位危险区域,提高预警的时效性和可靠性。     

井下断层活动的定量监测及其对冲击地压的影响研究

为建立断层活动与冲击地压之间的定量关系,实现煤矿冲击地压有效防控。通过理论分析义马矿区地质构造环境,以及耿村煤矿13200工作面与断层影响带的相对位置关系,研究了断裂构造对冲击地压的宏观控制作用。计算了井田构造应力并进行了构造应力区划分,分析了构造应力分区对冲击地压的控制作用。提出了井下断层活动性的定量监测方法,构建了“震源区煤岩体与动力核区尺度等量,震源能量随传递距离逐渐衰减”的模型,建立了大能量微震事件与断层活动的关系,确定了断层活动性对冲击地压的影响。研究结果表明：义马煤田内相对复杂的逆冲推覆构造体系,构成了义马矿区冲击地压的地质构造背景条件。F16断层的影响带范围为7 000～7 600 m,13200工作面全部处于F16断层的影响带内,在开采活动的影响下进一步增大了冲击地压的发生危险。Ⅰ-2断裂、Ⅲ-4断裂和Ⅳ-7断裂等控制的区域是冲击地压和大能量微震事件显现的主要区域,且冲击地压和大能量微震事件大多位于应力梯度区范围内。在大能量微震事件孕育和发生期间,F16断层位移分别增长50 mm和45 mm;大能量微震事件发生前,断层活动拉力的增幅均相对最高,分别为2.58 kN和2....     

化工热力学中从生活中来到生产中去的实例

生动的实例是改变化工热力学枯燥、抽象局面的良药。本文列举了多个“从生活中来到生产中去”与热力学原理密切相关的实例，以期激发学生的兴趣，使他们体会到化工热力学的魅力。     

木材热解过程的热化学平衡分析

基于Gibbs自由能最小化法,利用HSC Chemistry软件对木材热解过程进行了热化学平衡计算。讨论了温度对热化学平衡产物组成和比例的影响,并把热解过程划分为4个阶段。首次根据自发反应的判据即反应的Gibbs自由能变与温度关系讨论了产物相互之间反应,由此确定热解各个阶段可能发生的反应。最后总结了文献中实验研究温度对木材热解产物影响情况,并与计算结果比较,结果表明,所预测的不同温度下木材热解产物分布特性与前人的实验结果相似。     

高瓦斯冲击地压矿井解放层开采顶板岩移规律数值模拟研究

针对义煤集团义马矿区冲击地压矿井和新安矿区高瓦斯矿井安全高效开采解放层技术的需要,以新安矿区鑫山小型煤矿极薄煤层煤层开采为工程背景,对薄煤层开采后顶板岩层的移动和应力分布情况进行数值模拟分析,研究解放层开采后工作面顶板移动规律和围岩应力分布情况,为冲击地压矿井和高瓦斯矿井解放层开采设备选型、采面布置、围岩控制等提供理论指导和技术支撑。     

复杂含氧盐矿物热力学数据的简单估算方法

提出了一种复杂含氧盐矿物的摩尔生成Gibbs自由能和摩尔生成焓的简单估算方法,并把复杂含氧盐矿物分为不含水复杂含氧盐矿物和含水复杂含氧盐矿物,不含水复杂含氧盐矿物可以看作是酸性氧化物和碱性氧化物组成的物质,其摩尔生成Gibbs自由能或摩尔生成焓都可以看作是酸性氧化物和碱性氧化物复合成的化合物摩尔生成Gibbs自由能或摩尔生成焓之和。含水复杂含氧盐矿物摩尔生成Gibbs自由能或摩尔生成焓是不含水部分和水的摩尔生成Gibbs自由能或摩尔生成焓贡献值之和。本文提出的方法计算步骤十分简单,从相对误差来看,本方法和其他方法相比精度较好,可以计算包含本课题组长期研究的钛酸盐系列晶须的所有复杂含氧盐矿物的摩尔生成Gibbs自由能和摩尔生成焓,为热力学在钛酸盐系列晶须制备中的应用提供理论支持。     

孤岛工作面瓦斯治理技术的研究与应用

由于孤岛工作面两侧均为采空区,巷道受压较大,相对顺序开采的工作面瓦斯治理难度也较大。因此,针对孟津煤矿12030孤岛工作面的特点,对工作面瓦斯涌出进行分析,通过采取上隅角插管,低位高抽钻孔施工、顺层钻孔施工及采空区穿层抽放钻孔等方法,有效减少了煤层瓦斯向巷道内涌出,工作面的风排瓦斯量由原来的4.5%降低至3%,有效保证了工作面安全高效生产。     

畜禽粪便高温发酵与秸秆热化学处理工艺的耦合

我国规模化养殖场沼气工程普遍采用常温和中温发酵技术, 产气速率低导致发酵罐体积大和投资高, 是制约其快速发展的关键因素。另一方面, 秸秆作为农村常见低劣生物质常常被随意焚烧而导致严重的空气污染。为此, 本文提出将畜禽粪便高温发酵与秸秆热化学燃烧耦合的新思路, 通过秸秆燃烧为高温发酵过程提供热量, 将常温和中温发酵转变为高温发酵过程, 提高畜禽粪便厌氧发酵的处理速率, 同时避免秸秆的浪费。对耦合新工艺的计算结果表明, 对于万头猪场沼气工程, 发酵温度从30℃提高到55℃, 容积产气率由1.43 m³·m^-3·d^-1提高至3.40 m³·m^-3·d^-1, 发酵罐体积从1200 m³减小到500 m³;为维持高温发酵(55℃)所需热量, 年利用秸秆339 t。