油页岩干酪根热解产物特性研究

采用裂解色谱（PY-GC-MS）、电子顺磁共振波谱（EPR）和红外光谱（FTIR）等技术手段，分析了Estonia油页岩中干酪根及其热解产物的结构特性，研究了不同温度下中间产物与最终产物的关联性。结果显示：油页岩热解符合干酪根热解为中间产物热沥青，热沥青再热解为页岩油、干馏气和半焦等产物反应路径，中间产物热沥青的生成趋势反映了终产物的生成速率变化；H₂、CH₄和C₂~C₅组分主要来自热沥青中脂肪烃的芳构化、芳香族化合物烷基侧链的断裂及含氧化合物的缩聚等，干酪根热解产生的烷烃和烯烃类化合物是产油气的主要组分。干酪根和页岩油的自由基自旋浓度明显低于热沥青和半焦；半焦g值最大，干酪根次之，热沥青和页岩油的g值偏低。     

抚顺油页岩/聚乙烯热解动力学机理研究

利用热重分析(TGA)技术研究了抚顺油页岩、聚乙烯(PE)及其混合的热解反应过程。结果表明:油页岩和PE混合物共热解过程中,共热解残渣量比油页岩单独热解减少了1.17%,对最大速率热解温度,共热解温度比油页岩单独热解温度低5℃。采用Coats-Redfern和Criado法对油页岩、PE及其混合物热解数据进行处理,从15种常用的固相反应机制函数中遴选出最优解,建立动力学模型。结果表明:油页岩的热解遵循表观一、二级化学反应模型(F1、F2);PE热解过程为扩散模型(D4);而其混合物的热解机理遵循动力学模型F1。混合物共热解活化能均远远小于油页岩或PE单独热解的活化能,共热解期间存在较大的协同效应。     

不同热解工艺下半焦的微观结构特点及其对燃烧性能的影响

摘要：对比研究了3种直立内热炉半焦(熄焦方式分别为水泡熄焦、喷水熄焦及烟气干熄焦)及一种流化床热解半焦的微观结构及燃烧性能。通过对半焦组成、孔隙结构、有机官能团、碳化学结构及半焦微晶结构分析，获得了不同低温热解工艺半焦的组成及微观结构特点，明确了组成及微观结构与燃烧性能之间的关系。结果表明，不同热解工艺半焦的组成和微观结构差异明显，其对半焦的燃烧性能影响显著。干熄焦碳化学结构缺陷比例大，快速热解半焦孔隙结构发0达、挥发分高，与水喷焦相比水泡焦石墨化程度低；水喷焦燃烧性能优于水泡焦，干法所得半焦的燃烧性优于湿法；半焦的挥发分含量决定其燃点，在快升温速率条件下孔隙结构对半焦的燃烧性能影响较大，而慢升温速率条件下有序化度对半焦的燃烧性能影响较大。     

利用热解-气相色谱/质谱联用仪研究减压渣油及其胶质亚组分的热解规律

以长庆减压渣油及其胶质亚组分为原料，利用热解-气相色谱/质谱联用仪对其在不同条件下热解的产物进行分析，考察反应温度和升温速率对减压渣油热解的影响。结果表明：随着反应温度升高，热解产物中低碳烯烃含量增加，汽柴油馏分含量先增加后减小，在700 ℃ 时达到峰值；升温速率为1℃/ms时，汽柴油馏分含量最高；芳碳率越大、缩合程度越高的重胶质裂解能力越差。     

煤热解-化学链气化耦合工艺流程模拟

为实现煤的清洁高效利用,提出一种煤固体热载体热解-化学链气化耦合工艺。利用流程模拟软件Aspen Plus建立了该耦合系统的工艺流程模型,主要包括煤干燥单元,煤热解单元,空气反应器和燃料反应器。模拟结果表明:通过将煤热解单元产生的酚废水作为燃料反应器的气化剂,可有效减少载氧体循环量和废水排放量。在热解温度500℃、半焦气化温度800℃和载氧体氧化温度1 000℃条件下,载氧体的循环比为1. 32,焦油分析基收率为6. 6%,耦合系统的能量利用效率为43. 12%,其中煤干燥单元能耗和煤热解单元能耗分别占总能耗的32. 68%和33. 81%,是导致系统辅助能耗大的主要原因。当进料量(100 kg/h)和工艺条件相同的情况下,与单独的煤热解和煤基化学链气化技术相比,该耦合工艺在热力学效率和对环境的友好方面都有一定优势。     

火焰喷雾热解合成Cu-Mn/TiO2纳米催化剂的CO催化燃烧研究

采用火焰喷雾热解法一步合成TiO_2负载Cu-Mn纳米催化剂并研究其对CO的催化燃烧性能。通过Brunauer-Emmett-Teller方法(BET)、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)等表征手段测试了催化剂的物理化学特性,研究了不同Cu-Mn摩尔比对该催化剂的结构、形貌和化学性能的影响,并讨论了Cu与Mn之间的协同作用;还研究了TiO_2中Cu、Mn金属离子对锐钛矿与金红石晶相转变的作用以及通过这些相互作用所产生的化学吸附氧,进而得出了催化剂表面特征对CO催化燃烧性能的影响。     

稻壳粉燃烧过程中颗粒尺寸和形态的演变

以颗粒尺寸为250 ~ 300 μm的稻壳粉为研究对象,通过高温沉降炉中的热解和燃烧实验结合颗粒样品的扫描电子显微镜图像分析方法,研究了稻壳粉燃烧过程中颗粒尺寸和形态的变化及热解、燃烧条件的影响。结果表明,热解时颗粒宽度等尺寸参数均缩小,温度的影响较小;焦燃烧时颗粒尺寸因破碎明显减小,温度、气氛等燃烧条件通过影响破碎进而影响尺寸变化。对于形态参数,热解和燃烧后横纵比的变化及实验条件对其变化的影响与尺寸参数相似;热解和燃烧后圆形度几乎无变化;圆度在热解后变化也较小,而燃烧后明显减小;实验条件对圆形度、圆度的变化几乎无影响。