CO2和甲醇直接合成碳酸二甲酯耦合脱水体系研究进展

二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯反应受热力学平衡限制,导致反应物转化率和产物收率较低,极大地阻碍了其工业化应用。耦合脱水体系能够将反应过程中产生的水及时脱除,促进反应正向进行,进而提高产物碳酸二甲酯收率。根据耦合脱水的原理不同,主要可分为物理耦合脱水和化学耦合脱水。本文综合分析了近年来应用于该反应不同物理脱水工艺和化学脱水剂的研究进展,详细论述了不同脱水体系的脱水原理和对反应的促进作用,并对不同脱水体系的优点及局限进行了归纳和分析,提出通过优化反应工艺或设计新的反应工艺大幅降低反应体系的能耗,同时探索更加廉价、低毒且易循环利用的化学脱水剂是耦合脱水体系今后的主要发展趋势。     

鲕状赤铁矿氢气低温还原焙烧机理探讨

考察了氢气气氛下还原时间、还原温度和还原度等对鲕状赤铁矿还原过程的影响。通过电感耦合等离子原子发射光谱仪(ICP-AES)、光学显微镜、X射线衍射仪(XRD)等表征手段对还原焙烧矿物及其磁选后精矿进行了表征。结果表明：随着氢气还原时间增加, 鲕状赤铁矿还原度逐步增大, 还原焙烧矿金属化率逐步增大。400 ℃下, 高纯氢气还原90 min, 所得焙烧矿经磁选后可获得精矿铁品位55.55%、回收率76.94%的指标。氢气低温还原赤铁矿还原过程为：Fe₂O₃→Fe₃O₄→Fe₃O_4-δ→FeO→Fe₃O₄ + Fe→Fe, 但从宏观看产物由Fe₃O₄直接变为Fe, 中间没有FeO产生。     

印尼某低品位红土镍矿的热解性能

为提高红土镍矿火法冶炼工艺技术指标,对印尼某低品位红土镍矿进行了热解性能分析。结果表明：该红土镍矿属于典型的低品位过渡层红土镍矿,主要组成矿物为利蛇纹石、针铁矿、石英、铁蛇纹石、叶蛇纹石和高岭石,镍主要赋存于蛇纹石、橄榄石等硅酸盐类矿物中,部分以氧化镍形式赋存于针铁矿中。红土镍矿热解分析结果表明：在86 ℃时有1次失重过程,形成1个吸热峰,有H2O溢出,对应自由水的脱除;在268 ℃时有1次失重过程,形成1个吸热峰,有H₂O溢出,对应针铁矿的脱羟基过程;在589 ℃时发生失重,形成1个吸热峰,有H₂O溢出,对应高岭石、利蛇纹石的脱羟基反应;在816 ℃时有1个放热峰,而红土镍矿质量没有变化,对应利蛇纹石热解产生无定型的硅酸盐重结晶后产生镁橄榄石（Mg₂SiO₄）及顽火辉石（MgSiO₃）的过程;在1 126 ℃时有1次失重过程,有CO₂溢出,由白云石分解产生。试验结果对红土镍矿火法工艺的改进有指导作用。     

钠基固硫剂在低阶煤中的固硫机理研究

在低阶煤中对Na HCO3的燃烧固硫作用进行了考察,并以弱黏煤为主要研究对象,进一步考察了不同Na HCO3添加量及燃烧温度下弱黏煤的燃烧固硫率,并对Na HCO3的固硫机理进行了分析和讨论。研究发现,Na HCO3的最适固硫温度为900℃,且随着Na/S比的增大,燃烧固硫率逐渐提高,当Na/S比为2.0时,燃烧固硫率和Na基固硫剂利用率分别为90.57%和65.83%,效果最好。结合XRD和TG-MS表征分析表明,Na HCO3固硫机制的反应历程为Na HCO3→Na2CO3→Na2SO3→Na2SO4。     

钙铁复合助剂对民用型煤洁净化作用

以无烟煤为原料的民用型煤为研究对象,考察单钙基助剂以及钙铁复合助剂的固硫效果。结果表明,在单钙基助剂情况下,无烟煤的固硫率最高达到57.02%;钙铁复合助剂较单独钙基固硫效果有所提升,其机理主要是铁系助剂在反应过程既充当催化剂,又充当中间载体作用,且Fe_3O_4效果优于Fe_2O_3,加入Fe_3O_4固硫增幅达50.2%,加入Fe_2O_3固硫增幅为15.2%。民用锅炉试烧排放结果验证了小试结果的准确性,可进一步指导民用型煤工业化生产配方。     

红土镍矿与硫酸钠共热解动力学及其机理分析

采用热重-质谱联用技术,结合XRD分析,考察了红土镍矿与Na_2SO_4共热解的特性,对热解气态产物进行了分析.结果表明,红土镍矿与硫酸钠共热解可分为5个阶段:游离水析出阶段(37~152℃)、针铁矿分解脱羟基阶段(238~278℃)、利蛇纹石和高岭土脱羟基阶段(554~602℃)、白云石分解阶段(892~914℃)和Na_2SO_4分解阶段(1241~1286℃).H_2O,CO_2和SO_2是红土镍矿与硫酸钠共热解过程析出的主要气体.根据Coasts模型,红土镍矿与硫酸钠共热解为一级反应,热解机制是Na_2SO_4中的Na+取代富镍硅酸盐中的Ni2+,被置换出的Ni2+与游离氧结合形成NiO,有利于下一步还原焙烧-磁选富集镍.     

煤热解过程中氮元素迁移规律影响因素

由于散煤燃烧会造成严重的环境污染,尤其是其排放的氮氧化物对大气环境破坏严重,煤热解作为煤燃烧、气化的伴随过程,具有重要的研究意义,而探究煤中氮元素在热解过程中的迁移规律,了解氮氧化物前驱物的生成条件对后续含氮污染物的控制起到决定性作用,在实际的热解过程中,多种因素共同制约着含氮物相的迁移方向,通过煤阶、粒径、热解温度、矿物质种类这些影响因素,可以得到:煤阶越高,挥发分越不易析出,在一定程度上,高煤化度煤氮易留在焦中,中等煤化度煤氮则易于进入挥发分中,煤颗粒粒径越大,挥发分也同样不易析出,而热解温度则对挥发氮和焦氮形成均有促进作用,不同金属离子对含氮物相析出有不同的效果。