气流床气化炉的原料反应性评价、过程强化及环境影响

"富煤、贫油、少气"的能源赋存特点决定了在相当长的时期内我国煤化工与石油化工相互依存、互为补充的必要性,发展煤化工是发挥我国煤炭资源优势、降低石油对外依存度、保障我国能源安全的重要途径。论文首先对气流床气化炉的原料煤反应活性评价方法做了综述性分析,着重阐述了煤在气流床气化炉内高温、高压环境下组成、结构及性质的变化规律,并深入探讨了工艺强化带来的新的环境问题。结果表明,现有的评价方法难以真实反映出原料性质是否与气流床气化工艺相匹配,有必要对化工生产过程中气流床气化炉内的生产环境进行模拟,建立起合适的原料性质评价体系,重点探究对生产过程影响最深的气化反应活性;对气化工艺参数的强化是有限度的,一味的强化无益于化工生产,寻找工艺和技术经济指标的最优点是工艺强化的研究方向;高温、高压的气化条件下煤中的大分子有机物大多分解,使得酚类、焦油、COD、BOD等传统污染物含量大幅下降,但煤中部分微量元素在高温高压下易挥发、易活化特征以及现代煤化工规模利用煤的累积效益,使得煤中微量有害元素或造成不可忽视的环境影响,其中以Hg、As等微量元素造成的危害最大。为气流床气化工艺寻求合适原料的评价体系、寻求过程强化的限度、对新型污染源的污染进行调研并建立可能的防治方法是现代煤化工进一步发展必须解决的瓶颈问题。     

活性炭配炭的吸附性能及其与孔结构的关系

采制11种典型水处理用商品活性炭样品,两两混合进行配炭,对配炭组分及配炭的碘值、亚甲蓝值、丹宁酸值和焦糖脱色率等吸附性能指标及孔结构特征进行了测试和表征。采用加权平均拟合、线性拟合及多项式拟合等方法,研究配炭吸附性能指标与配炭组分吸附性能指标间的量化关系,关联活性炭孔结构与吸附性能指标。结果表明：活性炭配炭的吸附性能指标可由配炭组分的吸附性能指标通过加权平均计算,相对误差<4%,且配炭的孔结构也具备加和性;活性炭碘值、亚甲蓝值、丹宁酸值和焦糖脱色率的大小分别取决于活性炭1.0~2.8nm、1.5~10nm、2.0~50nm和3.0~50nm孔隙的发达程度,与孔容积的线性相关系数介于0.91~0.94。     

添加Fe3O4对煤基活性炭孔结构的影响

选用太西无烟煤为原料,以Fe3O4为添加剂制备出煤基活性炭,利用N2吸附等温线、碘值、亚甲基蓝值、X射线衍射分析仪(XRD)和扫描电子显微镜(SEM)对其进行表征.结果表明:添加质量分数6%的Fe3O4,煤基活性炭具有较大的比表面积,其值为993.5 ㎡/g,与未添加Fe3O4的活性炭比较,碘值提高了4%,亚甲基蓝值提高了42%;添加Fe3O4使活性炭的石墨微晶形成乱层结构,促进了微孔和中孔的发育;由于炭化过程中部分Fe3O4转化为α-Fe,因其在活化过程中起到催化作用,因此提高了活性炭中孔的数量.     

基于固定床气化废水的褐煤水热提浓制浆

针对煤化工产业存在的"煤头水尾"制约难题,提出采用水煤浆气化技术耦合消纳褐煤（末煤）和废水的思路。对某代表性煤制合成天然气示范项目（SNG）固定床气化装置的5组褐煤及8组废水（W1~W8）、参照组去离子水（W0）进行了组分分析和直接制浆试验,并开展了水热处理制浆试验。研究结果表明：褐煤固定床气化废水有机质和盐含量总体较高,W8固含量达35.1%。褐煤直接制浆时,W1~W7所制水煤浆浓度介于46%~53%,与W0的制浆效果相当,W8所制水煤浆的浓度低于45%;褐煤经300℃水热处理后,分别采用W0和W4的制浆浓度总体超过58%、56%,比直接制浆浓度提高5.5%~11.7%（绝对值）,满足水煤浆气化需求。本研究思路有利于耦合利用褐煤与废水,进而拓宽褐煤（末煤）的应用范围和促进废水的资源化、减量化。     

制备高比表面积煤基颗粒活性炭的新工艺

研究了ＫＯＨ对煤炭化过程的影响和在加热条件下ＫＯＨ对脱除煤中无机矿物质的促进作用，提出了一种制备高比表面积煤基颗粒活性炭的新工艺，并在实验室制备出了比表面积为１６４１ｍ２／ｇ的活性炭。     

饮用水深度处理用煤基活性炭吸附性能表征

活性炭是臭氧-生物活性炭(O₃-BAC)饮用水深度净化工艺中的核心材料,准确评价活性炭的吸附性能是活性炭选型的基础。本研究采制我国4种典型商品煤基活性炭样品,同时选取一种木质炭作为对比,测定炭样的碘值、亚甲蓝值、焦糖脱色率等常规吸附性能指标以及对丹宁酸(TA)和腐殖酸(HA)的静态吸附容量;用快速小柱实验(RSSCT)测定活性炭吸附含TA和HA水样的穿透曲线以评价活性炭动态吸附性能。此外,分别利用物理吸附仪和扫描电镜联用能谱仪表征活性炭孔结构和表面微观形貌,采用弗兰克尔-哈尔西-希尔方法计算分形维数以表征活性炭表面粗糙度。结果表明,碘值、亚甲蓝值、焦糖脱色率以及TA和HA吸附量与活性炭的孔发育程度明显相关;在RSSCT评价中无烟煤基活性炭具有最佳的动态吸附性能,表明活性炭动态吸附性能与活性炭孔结构相关性较小,而与表面粗糙度具有一定的关联。利用活性炭表面粗糙度指标初步筛选、再经HA的RSSCT穿透实验优选,可选出性能优良的饮用水深度处理用活性炭。     

铁系添加剂对煤基磁性活性炭性能的影响

磁性活性炭(MAC)是解决使用后活性炭回收难题的关键.选用太西无烟煤为原料,分别以四氧化三铁和草酸铁为添加剂,一步法制备了煤基磁性活性炭;测定了活性炭的碘值和亚甲蓝值,利用氮气吸附仪和振动样品磁强计分别表征其孔结构和磁性能,并考察了添加剂对活性炭吸附性能、孔结构及磁性能的影响.结果表明,铁系添加剂具有催化作用,对活性炭的孔结构有调控作用,使中孔率上升;添加剂的引入可增强活性炭的磁性;四氧化三铁的效能优于草酸铁,当四氧化三铁添加量为6.0%,炭化温度600℃,活化温度880℃时,活性炭比表面积、碘吸附值、比饱和磁化强度分别达到678.7m2/g,849.76mg/g,2.614emu/g.     

循环流化床烟气脱硫塔进口流场模拟及优化

为了改进循环流化床脱硫塔因下部装有的弯管加文丘里管式入口结构所造成的底部区域不均匀气流场,采用RNGκ-ε湍流模型对脱硫塔的气流场进行了模拟计算,讨论了这种进口结构对脱硫塔流场的影响机理,并对该进口结构进行了优化.结果表明:RNGκ-ε模型对于该流场具有较好的模拟效果,在弯管和文丘里管综合作用下,脱硫塔内中下部的气流场分布不均,而返料口对脱硫塔的气流场影响很小.通过对比3种入口结构的优化方式,发现采用改进导流叶片的方式优化效果较好,可成功均布脱硫塔气流场,造成的床层压损也很小.     

两种形貌TiO2薄膜电极的制备及其光电性能的比较研究

制备了微,纳米TiO2晶体及其薄膜电极和多孔TiO2薄膜电极;采用扫描电子显微镜（SEM）、透射电子显微镜（TEM）、X-射线衍射仪（XRD）表征微,纳米TiO2晶体的结构,采用扫描电子显微镜（SEM）表征两种薄膜电极的结构,通过测量两种薄膜电极的光电流及I-V特性研究其光电性质。结果表明,微,纳米TiO2晶体是金红石型、纳米棒自组装的球型结构,其薄膜电极为三维结构,而多孔TiO2薄膜电极为二维结构,由于微,纳米TiO2晶体薄膜电极具有大的比表面积,有利于光的吸收利用,表现出优异的光电特性,光电流、短路电流、开路电压分别为2．72μA／cm^2、37．52μA/cm^2、0．146V,比多孔TiO2薄膜电极的相应参数分别提高了28．3％、12．8％、23．7％。     

陶艺与艺术欣赏

陶艺是工艺艺术的一个重要分支,作为艺术产品,它既要满足人们物质、生活的需要,又要满足人们精神生活的需要,它是功能和外观的统一,又是使用价值和审美价值统一,物质文明和精神文明的统一。本文以陶艺为载体来阐述艺术欣赏的过程和重要意义。