基于富氧条件的生物质颗粒燃烧特性实验研究

富氧燃烧是解决生物质能源直接燃烧温度低问题的重要方法.文章采用热重分析法分别对玉米、棉秆以及木屑进行燃烧特性试验,通过分析不同氧气浓度下三种秸秆的TG-DTG曲线,研究富氧条件对三种典型生物质颗粒燃料燃烧特性指数的影响.结果表明:富氧条件下三种生物质颗粒燃料燃尽温度区间比空气中减少近100℃,挥发分最大析出速率是空气中的2 ～2.75倍;富氧条件下,燃料的燃烧特性指数迅速上升,且玉米杆的上升幅度最大,表明富氧对玉米杆促进作用最强.     

含硼炉渣提硼工艺研究

应用相图分析含硼炉渣硼元素的富集路线,并通过实验研究Mg O-B2O3-Si O2-Al2O3-Ca O渣系中硼元素富集的冷却制度.结果表明:冷却速率及2M g O·Si O2相对2Mg O·B2O3相的析出和长大有明显阻碍作用,硼的提取率随着1 500~1 200℃温度区间冷却速率的增加而增加.     

碳化硅纳米晶须的制备及热稳定性研究

以石墨粉和硅粉为原料,在1 550℃下,采用碳热还原法制得碳化硅纳米晶须.X射线衍射(XRD)和场发射扫描电镜( FE-SEM)表明,产物主要由3C-SiC纳米晶须和颗粒组成,晶须直径为100～150 nm,长度为5～15μm.在空气气氛中的热重分析(TGA)实验显示,温度高于400℃时,产物质量逐渐增加,温度至800℃时质量增加了约1％,增重现象为SiC纳米晶须的氧化所致.产物经1 100℃氧化后的XRD表明,SiC被部分氧化生成了无定形二氧化硅.空气气氛中,产物在700、900、1 100℃的热稳定性实验表明,在l 100℃时,SiC纳米晶须形貌发生了较大变化,其表面出现熔融并粘连在一起.高温下的氧化反应是导致晶须形貌变化的主要原因.     

城市垃圾焚烧飞灰熔融动力学研究

在高温差示扫描量热差热分析（DSC-DTA）实验基础上，对垃圾焚烧飞类熔融过程进行研究，建立飞灰熔融动力学模型，在惰性气氛（N2）和氧化气氛（O2）下，20-1450℃的温度对两种垃圾焚烧飞灰的熔融过程进行研究，实验采用了三种温升速率（5、10、20℃/min），并研究了CaO添加剂对飞灰熔融的影响。飞灰熔融过程包含干燥脱水、多晶转变和熔融相变三种反应，脱水发生在100-200℃，多晶转变发生在480-670℃，熔融发生在1136-1231℃，在1174℃达到峰值，提出了垃圾焚烧飞灰熔融的0级反应动力学，并得到飞灰熔融反应表现活化能。     

N2/CO2气氛下工业危废污泥热解气化的TG-FTIR分析

采用热重-红外联用技术（Thermogravimetric analysis-Fourier transform infrared spectroscopy, TG-FTIR）对CO₂和N₂气氛下工业危废污泥的热化学转化特性展开研究,重点考察不同气氛对污泥热解气化过程的影响。主要分析不同气氛下污泥的热转化失重、产物析出规律及不同反应阶段的反应动力学特性。热重分析表明,CO₂对污泥热转化的影响主要在700℃以上温度范围;CO₂参与焦炭的气化反应,失重速率大幅提升,促进了CO,CH₄,NH₃在高温下的析出。红外分析显示,CO₂和N₂气氛下,反应温度在1 000℃左右时均有大量甲基化合物析出,且CO₂气氛下强度更高。各反应阶段活化能随温度升高逐渐增加,污泥与CO₂气化反应速率高于相同反应阶段N₂下的热解反应速率。     

不同Si含量的Cu-Si合金在纯O_2中的高温氧化行为

为了研究Si的添加量对Cu高温氧化行为的影响,采用电弧熔炼（CA）方法制备2种成分的Cu-Si合金（CA Cu-0.15Si、CA Cu-1.3Si）,并研究它们在700℃和800℃纯O2中的高温氧化行为.结果表明：2种成分的Cu-Si合金氧化后均形成了CuO→Cu2O→Cu2O＋SiO2→内氧化区结构的氧化膜,均未形成连续的SiO2保护膜.随着温度的升高,相同成分的Cu-Si合金氧化速度明显提高.相同温度下随着Si含量的增加,Cu-Si合金的氧化速度明显下降.     

铝合金压铸用模具钢表面的渗铝氧化处理

对8407模具钢试样进行热浸渗铝,在试样表面形成了Fe—Al合金渗层．对渗铝试样进行高温氧化实验,使渗层表面形成了Fe—Al-O的混合氧化物．考察了渗铝温度和渗铝时间对渗层质量的影响;着重研究了不同氧化气氛下Fe—Al合金表面的氧化情况,确定了最佳高温氧化工艺．结果表明,8407钢热浸镀铝后,在600℃以下、纯O2气氛条件下氧化,Fe—Al合金表面生成了Fe3O4和Al2O的混合物．这层氧化膜与铝液不润湿,能较好地保护试样．因此这种工艺可能是合适的铝合金压铸模表面处理工艺．     

Ni/Al2O3催化制备碳/碳复合材料研究

提出了催化化学气相渗透（CCVI）法制备碳／碳复合材料的新工艺，即在针刺碳布预制体中添加3．5％～4％Ni／Al2O3负载型金属催化剂，以丙烯作碳源气体，在750～900℃下，经过100h的沉积，碳／碳复合材料的密度达到1．68g／cm^3。该材料经高温处理后，氧化失重率低、氧化起始温度高。应用扫描电镜（SEM）、X射线衍射分析（XRD）和偏光显微镜（PLM）观察了基体碳的形貌，初步探讨了催化沉积碳和抗氧化机理。     

CO_2对CaS氧化反应特性影响的热重研究

从热力学角度分析常压下CO2气体与CaS可能的反应途径,采用热重实验研究CO2对CaS氧化特性的影响,利用红外光谱仪定量分析反应析出的气体。研究表明,CaS可以与CO2发生氧化反应,生成CaO与CaSO4,同时析出SO2与CO气体。与O2体积浓度为21%的气氛相比,在干燥空气中CaS发生氧化反应的初始反应温度降低,SO2析出量减少,固硫产物CaSO4含量增大。在CO2和O2的共同作用下,干燥空气对CaS的氧化能力稍强于O2体积浓度为21%的气体。     

相转移催化下蒎烯的环氧化反应

采用季铵盐A－1作相转移催化剂,质量分数为50％的H2O2作氧化剂,三氧甲烷作溶剂,在加入少量乌酸钠的条件下,实现了α－蒎烯和β－蒎烯的环氧化反应。考察了季铵盐（A－1）的浓度、乌酸钠浓度、H2O2与蒎烯的量比、反应温度对环氧化反应的影响。结果表明,季铵盐和乌酸钠的浓度分别为0．06,0．03mol/L时的催化效果最佳;α－和β－蒎烯的转化率随着H2O2与蒎烯的量化增大而增大,当H2O2与α－蒎烯和β－蒎烯的量比分别为2．0和1．8时,其转化率均可达到100％;较高的温度不利于环氧化反应的进行,因此,环氧化反应温度需控制在20℃以下。     

废旧不饱和聚酯树脂裂解工艺

对不饱和聚酯树脂(UPR)废料裂解制燃料油技术进行了研究, 系统地考察了热裂解和催化裂解反应工艺条件。试验结果表明, 催化裂解所需反应温度比热裂解反应温度降低了100 ℃, 液相产品收率提高了20 %。试验确定催化裂解反应温度为400 ～ 450 ℃, 反应时间为70 ～ 80 min;剂油质量比为1∶5。试验对4 种催化剂的催化性能进行了评价, 研究表明, 单独使用YB-2 催化剂, 液相产品收率为58 .22%～ 59.14 %;YB-1 和YB-2 混合使用, 最高液相产品收率为68.76%。通过试验证明, 应用催化裂解技术是解决废旧不饱和聚酯树脂对环境污染问题的最佳方案。     

O_2/CO_2气氛下碱金属对煤燃烧特性的影响

采用热重分析仪对O2/CO2气氛下碱金属对无烟煤燃烧特性的影响进行研究.研究结果表明NaCl、K2CO3能够改善无烟煤的燃烧性能,这主要由于Na、K对无烟煤着火后挥发分和固定碳的燃烧起促进作用,而K对无烟煤燃烧的促进作用更明显.通过TG-DTG切线法计算得出着火温度,与煤样相比分别降低了19.1℃和23.7℃,这主要由于Na、K催化剂在煤燃烧过程中,充当了氧的活性载体,促进氧从气相向碳表面扩散,从而降低了固定碳表面着火温度.同时,计算得到煤和Na、K负载样品的燃烧特性指数分别为4.39×10-6、11.14×10-6、17.22×10-6,可见Na、K负载样品优于煤的燃烧特性,其燃烧特性指数的提高主要在于着火温度的降低,表明Na、K均可降低无烟煤高温燃烧区的表观活化能,提高燃烧反应速度.     

氧化镍掺杂酚醛树脂热解炭的结构及抗氧化性研究

在酚醛树脂中直接掺杂三氧化镍粉末,研究氧化镍掺杂量、炭化温度对氧化镍改性树脂热解炭结构和氧化温度的影响。用X射线衍射、拉曼光谱、扫描电镜和综合热分析等手段对氧化镍改性树脂热解炭的石墨化度、显微结构及氧化温度进行表征。结果表明,埋炭条件下掺杂三氧化二镍,450～750℃温度下被逐级还原成一氧化镍和单质镍,其催化热解炭形成晶须、片状或块状结构;氧化镍改性树脂热解炭石墨化度随炭化温度升高和氧化镍掺杂量增加而增高,其氧化温度高于酚醛树脂氧化温度;氧化镍的最佳掺杂量为3%～5%。     

聚碳硅烷热解产物抗氧化性能的研究

在流动氩气中将聚碳硅烷（PCS）于不同温度下进行热解处理制得热解产物,对其进行抗氧化实验,并采用X R D、E D X对PCS热解产物及其氧化产物的物相和成分组成进行表征. 结果表明,PCS于1 000oС的热解产物主要为无定形的SiC、SiO2和C;随着温度的升高,SiC晶体尺寸逐渐增大,1 560oС的热解产物仍由立方SiC、无定形C和SiO2组成;PCS热解产物中的SiO2含量以及SiC的晶化度对其起始氧化温度有一定影响;热解产物中SiO2、SiC氧化形成的SiO2使得PCS热解产物在高温下具有良好的抗氧化性能.     

低膨胀IN909合金650℃的氧化行为

IN909低膨胀高温合金具有较低的热膨胀系数和高的综合力学性能,但由于合金不含Cr,其抗氧化性能较差,因此,在高温使用时需采用氧化涂层.为进一步提高合金的抗氧化性能,采用扫描电镜（SEM）和能谱分析（EDX）方法,研究了低膨胀IN909合金在650℃的氧化行为,结果显示IN909合金的氧化质量增加分段遵循抛物线规律,氧化由晶界开始,形成Nb、Ti、Si等元素的晶界氧化物;Fe置换氧化物中的Nb、Ti、Si,形成外层Fe的氧化物.氧化过程中,Fe由基体向合金表面扩散,Nb和Ti由氧化过渡层向基体扩散.Nb和Ti在基体前沿的富集形成ε相大量析出的薄层,可有效地阻碍Fe元素的进一步扩散,降低氧化速率.     

共轭亚油酸的三氟化硼-甲醇的衍生化条件优化

对共轭亚油酸进行三氟化硼-甲醇衍生化时,采用不同条件处理共轭亚油酸,常常导致共轭亚油酸的不完全和异构化,从而影响到分析的准确度。本文报道对化学合成共轭亚油酸的三氟化硼-甲醇衍生化方法实验研究。阐明三氟化硼在甲醇中的浓度、反应温度和反应时间对衍生化效果的影响。确定最佳衍生化条件:三氟化硼与甲醇的质量比为10∶100、反应的温度为45℃、反应时间为30 min。     

石油产品吸氧安定性能研究与评价──Ⅰ柴油吸氧氧化性能

本文在２０～８０℃和０．１１～０．２５ＭＰａ氧压范围内详细考察了大庆直馏和焦化加氢柴油的吸氢氧化性能．研究结果表明，随吸氧反应温度的升高或氧压的增大，柴油的吸氧量、吸氧反应总包速常数和总包最大吸氧量增加；在相同氧化条件下焦化加氢柴油的吸氧量明显大于直馏柴油，直馏柴油的吸氧安定性能较好．根据反应活性基团理论所提出的柴油吸氧反应动力学模型很好地解释了不同加工柴油的吸氧变化规律，吸氧量理论计算值与实测值相吻合．     

加氢尾油的非临氢降凝工艺

以加氢尾油为原料,在FS-J1固定床催化反应器上利用自制的FL-J型非临氢降凝催化剂进行中试实验。在温度为340~400℃,空速为2~5 h-1的条件下,考察了催化剂的使用性能,以及产品分布和产品质量。结果表明,在常压、非临氢反应条件下,当温度为400℃、空速为2 h-1时,得到较好的产品分布,柴油的凝点为-29℃,润滑油的凝点为-16℃。催化剂运转4.5×103h进行水蒸气气提,能使催化剂活性部分得到恢复,反应温度可降低20℃左右。FL-J型非临氢降凝催化剂具有良好的应用前景。     

褐煤在N2及CO2气氛下的热解与富氧燃烧特性

为了掌握不同气氛下褐煤热解与富氧燃烧的特性以及其之间的联系,在管式炉反应器上利用锡盟褐煤在N₂和CO₂气氛以及600~1 000 °C条件下进行热解. 进一步对其在O₂/N₂以及O₂/CO₂气氛下进行富氧燃烧实验,考察不同反应温度(600~1 000 °C)以及不同氧气体积分数(21%~60%)条件下的富氧燃烧特性,结合热解实验结果探究CO₂气化反应对富氧燃烧的影响. 结果表明,CO₂气氛中锡盟褐煤在700 °C时开始CO₂气化反应,随温度增加气化反应增强,CO₂主要通过高温区的气化反应来影响煤热解及燃烧,700 °C以上气化反应能促进富氧燃烧进程. 对于O₂/CO₂气氛的富氧燃烧,当氧气体积分数为30%时,在800 °C以下温度对CO氧化反应影响更大,而在800 °C以上温度对CO₂气化反应影响更大. 当氧气体积分数相同时,O₂/N₂以及O₂/CO₂气氛下褐煤富氧燃烧反应时间差异不大.     

甲烷磺酸锌的热分析及脱水动力学

合成了水合甲烷磺酸锌,并通过热重及差式扫描量热技术,在动态空气气氛下对脱水及热降解过程进行了表征。经计算,水合甲烷磺酸锌含有4个结晶水,分2步失去(在30～88℃与88～170℃)。脱水后,330～480℃之间为无水盐的主要热降解过程,并利用X-射线衍射测定其中间产物。结果可知,在500℃时,四水甲烷磺酸锌热分解中间产物为含氧硫酸锌(Zn3O(SO4)2)。在810℃,最终分解为ZnO。讨论了不同升温速率(5、10、15和20℃/min)下Zn(CH3SO3)2·4H2O的脱水过程,并进行了非等温脱水动力学研究。利用几种等转换率法计算活化能E,结果较为一致,并计算出频率因子A及反应级数n。分别确定了两步脱水反应的速率方程。