从发展低碳经济角度评价各向同性焦的潜在价值

通过阐述各向同性焦的质量特性,论证了利用其优越的天然特性研发生产各向同性石墨的可行性,展望通过技术创新,突破采用等静压成型技术产品规格不能大型化和成品率低的瓶颈,自主支撑我国电解铝节能减排、核石墨和半导体硅及光伏产业用各向同性石墨等低碳经济产业前景。     

高密度各向同性结构石墨的制备方法

用平均颗粒尺寸不超过５微米石墨粉末与沥青湿混合制备含１００％石墨的高密度各向同性结构石墨。这一混合物形成的各向同性结构石墨的密度在１．７０￣１．９５ｇｍｓ／ｃｃ范围之内。在封闭的石墨模具中加热结构石墨，升高温度使沥青炭化，并基本上去除全部易挥发物质，同时密度的取值在１．７０￣１．９５ｇｍｓ／ｃｃ范围之内。在２００℃，等静压力至少为４５００ｐ．ｓ．ｉ．压力下实施一系列的沥青浸渍结构石墨的重复步骤。加     

聚合硫酸铁的生成机理

聚合硫酸铁的生成机理阮复昌，莫炳禄，公国庆，卢燕玲，张民权（华南理工大学化学工程研究所，广州５１０６４１）关键词聚合硫酸铁，无机絮凝剂，高效净水剂，生成机理１引言聚合硫酸铁是近几年发展起来的一种无机高分子絮凝剂。与传统的絮凝剂如三氯化铁、硫酸铝、氯化...     

二英生成机理及减排方法研究进展

二 英作为一种具有剧毒并且对生态环境和人类健康有着巨大危害的持久性有机污染物,引起了国际社会的广泛关注,为了减少二 英对生态环境以及人类健康产生的潜在威胁,世界各国的学者对二 英理化性质以及生成机理进行了深入的研究。本文详细介绍了二 英相关的理化性质以及生成二 英的3种机理,包括高温气相机理、前体合成机理以及从头合成机理。高温气相机理属于高温同相合成反应,需在相对较高的温度下进行,合成量很小;前体合成机理和从头合成机理均属于低温异相催化合成反应,且在有飞灰的情况下,在较低的温度下就能合成大量的二 英,不同的燃烧状态对这两种合成机理有很大的影响; 而根据二 英的生成机理采取有效的过程控制方法可以极大地减少二 英的生成量,本文为抑制二 英的合成介绍了几种可行的过程控制方法。     

一种制备各向同性焦的方法

介绍了一种以煤沥青为原料制备各向同性焦的方法,实现了各向同性焦和各向异性焦原料预处理的联产工艺。该方法的关键在于原料的调制及焦化工艺参数的选择。     

城市污泥作为型焦粘结剂的工艺及机理研究

以城市污泥为粘结剂的基础组分,采用化学方法活化,考察了活化剂种类和活化条件对型焦性能的影响,并对型焦的固结机理和结构进行分析.结果表明:磷酸对污泥的活化效果最好,当磷酸浓度为30％、浸渍比为5.3g/mL、浸渍时间为24 h时,生块和熟块的抗压强度均大于5000 N、落下强度分别为7次和8次,耐水性能(浸水24 h干燥后的抗压强度)分别为2575 N和3015 N.生块的热解分为三个阶段,其中磷酸盐分子间发生脱水缩聚最终生成-P-O-M-O-P-高分子结构是粘结兰炭末成型的主要原因.型焦熟块与兰炭末红外吸收峰的位置基本相同,但强度有明显减弱,未出现与磷有关的振动吸收峰,说明磷在型焦中残留量很少.     

煤基富勒烯合成及其生成机理

介绍了煤基电弧法合成富勒烯的现状以及以煤为原料利用微波或射频等离子体法合成富勒烯的研究 ,富勒烯的表征采用透射电镜 ( TEM) ,在产物中发现碳纳米管绳类物质 ,实现了煤基富勒烯的低温合成 ,并讨论了煤的性质对富勒烯生成的影响及煤基富勒烯的生成机理 ,其机理与以石墨为原料时有所不同 ,这是由煤的性质决定的 ,煤中存在的弱键和矿物质在富勒烯的形成过程中起了重要作用 .     

活性焦汞吸附特性及动力学机理分析

通过固态吸附剂汞吸附效能测定系统进行了太西活性焦吸附单质汞的实验,考察单质汞Hg⁰入口浓度和温度对太西活性焦脱汞性能的影响并探讨了吸附机理。结果表明:在CO₂/N₂/O₂/NO/Hg⁰体系中,不同Hg⁰入口浓度获得的汞脱除效率曲线相似,脱除效率随Hg⁰入口浓度增大而增加;变入口浓度工况下,汞的吸附全过程遵循准二级动力学反应模型,该吸附过程以化学吸附为主;在反应温度从403 K升高到423 K的过程中,系统发生了化学吸附或者化学反应,423 K可作为活性焦的最佳除汞温度;Bangham方程可对变温工况下活性焦脱除单质汞的吸附过程进行准确描述,并获得不同温度下活性焦脱汞的吸附速率常数存在k_423K>k_463K>k_403K的关系。     

低渗油田有害气体的生成机理研究

一直以来油田H2S和CO中毒事件屡见不鲜,H2S的腐蚀作用对油田生产也带来了诸多问题,对安全生产构成了严重的威胁。本文分析了SRB在井下环境产生H2S的机理,以及可能生成H2S的环节。同时利用密闭爆发器测试技术模拟高能气体压裂弹的爆燃过程,使用红外光谱分析技术对燃气成分中气体进行检测。     

高密度各向同性炭材料的制备及应用概述

高密度各向同性炭材料因内部质量均匀、各向同性而具有良好的机械性能、高耐热性等一系列优异性能,被广泛地应用于机械、化工、冶金、电工等领域.本文系统介绍了高密度各向同性炭材料的制备原料和生产方法,以及产品的结构特点,介绍了其在各领域的应用现状.     

Modelling coke formation in an industrial ethane-cracking furnace for ethylene production

The development of a model for predicting coke formation in an industrial ethylene cracking furnace is described. Expressions for predicting the rates of catalytic and pyrolytic coke formation are developed and a differential equation is derived to predict changes in coke thickness with time and position. An expression is developed to account for a decline in the rate of catalytic coke formation with increasing thickness of the coke layer. The proposed coke model equations are used to extend a previously developed ethane pyrolysis furnace model that ignored coke. Three model parameters related to coke formation are estimated using industrial data to obtain reliable model predictions. Two of these parameters are coefficients that appear in the catalytic and pyrolytic coke formation rate expressions. The third is a characteristic-length parameter used to reduce the rate of catalytic coke formation as the coke layer grows. The resulting dynamic model matches the industrial data well and can be used to simulate furnace operation and predict coke thickness profiles over a variety of the operating conditions, thereby helping process engineers who plan the decoking process.     

炼焦机理和焦炭质量预测的研究进展

综述了煤的热塑性、炼焦机理和焦炭质量预测的研究进展。煤的化学结构如煤中镜质组的烷基侧链和移动氢的含量决定了煤的热塑性,核磁共振、质子磁共振热分析、拉曼光谱和电子顺磁共振谱等从分子水平解释煤的热塑性、配合煤的相互作用和炼焦机理。塑性成焦机理认为,良好的氢传递和分子重排是炼焦中获得优质焦炭的重要条件,塑性成分在焦炭光学组织形成中非常关键,改变加热速率可使煤的光学组织形成机理改变。碱度指数（modified basicity index,MBI）、复合焦势（composite coking potential,CCP）和组合煤指数（combined coal index,CCI）等参数可精确地预测焦炭反应后强度和焦炭反应性。矿物质对焦炭强度的影响是研究热点,控制焦炭的裂纹和尺寸是未来焦炭质量的要求。     

Effect of benzene and thiophene on rate of coke formation during naphtha pyrolysis

The effect of benzene or thiophene addition to the feed on the rates of coke formation during naphtha pyrolysis has been investigated in a jet-stirred reactor at atmospheric pressure in the temperature range of 1073-1103 K. In addition, the effect of temperature, space time, weight ratio of steam to naphtha and the material of construction on the rate of coke deposition was also studied. The rate of coke formation increased as the temperature, space time and aromatic content of the feed was increased whereas it decreased with an increase in the weight ratio of steam to naphtha or the thiophene content of the feed. Addition of thiophene increased the rate of naphtha pyrolysis and significantly reduced the aromatic yields. Rates of coke formation for both thiophene-free and thiophene-containing naphtha could be modeled by power law expressions involving the aromatics.     

木醋液制备及形成机理研究进展

生物质能具有来源广泛、绿色无污染、可再生和低廉易得等优点,开发高附加值产品对生物质资源多元化利用和解决能源危机具有重要的战略意义。木醋液是生物质热解制炭工艺中的高价值酸性副产物,已被广泛应用于农业、林业、畜牧业、工业和医药业等多个领域,均显现出正面的促进作用。本文综述了木醋液制备工艺、理化性质、分离方法及形成机理的研究进展,从生物质组分（半纤维素、纤维素和木质素）热解的角度阐述了木醋液中主要有机化合物的形成机理。木醋液颜色呈浅黄色或红褐色,密度为1.00~1.13g/cm³,pH为2.27~3.32,有机酸含量为2.07%~13.82%,热解温度170~350°C下制得的木醋液的物理及化学性质满足日本农用木醋液标准。文章指出木醋液富含酸类、酚类、酮类、呋喃类、醛类、醇类、酯类和醚类有机物,酸类化合物（主要是乙酸）和酚类化合物（主要是愈创木酚）使木醋液具备优良的抗微生物活性和抗氧化活性,并且酚类化合物使其具有烟熏气味的独特性质。联合不同单一分离法精制木醋液的效果最佳,可适用于不同领域的多种用途。在生物质热解过程中,游离水、吸附水和结合水随着温度升高依次析出,半纤维素、纤维素和木质素再分解成挥发性有机物质与水,共同冷凝后形成木醋液。但是,传统热解工艺制备得到木醋液的产率低及温度对成分含量的影响显著是限制木醋液发展的主要瓶颈。水热法是一种新兴的木醋液制备技术,其产率高,焦油成分少,包含的有机化合物种类更多。此外,从生物油中直接萃取也可快速制备含有相同有机组分的木醋液。因此,本文提出未来研究应着重于开发和研究高效且便捷的木醋液制备技术、分离技术及其机理,同时结合先进的催化技术与膜分离技术,以便利于制备高品质木醋液和直接地应用于不同领域,早日实现木醋液的规模化应用。     

C2选择加氢催化剂结焦成因及对策

研究了C₂选择加氢催化剂的结焦对催化剂性能的影响,结焦造成比表面积损失90%以上,比孔容损失约85%,催化剂质量增加21%,结焦使催化剂孔径分布产生较大变化,催化剂活性大幅度降低。结焦物形成过程中,主要发生狄尔斯-阿德尔反应、羟甲酰化反应和齐聚反应。采取降低床层温度、提高C₂物料纯度、减少C₃组分含量、在反应物料中不加入CO、减少物料中含氧化物含量以及提高氢气分压的措施,可以降低催化剂结焦速率,延长催化剂使用周期和寿命。     

Some peculiarities of formation mechanism of metallurgical coke from polish coals

The carbonisation of two Polish coals of different caking capacity was studied in a laboratory unit using X-rays. Based on the X-ray pictures of a coal charge being heated with some markers a dynamic pattern was constructed for a coking process of well caking coals. It is shown that a displacement of the non-volatile mass of the coal charge takes place causing a change in the charge volume and forming porosity in the solid residues. On the basis of the marker trajectory during heating it is shown that on coking good caking coals the volume change of the charge proceeds stepwise. A relationship was established between a compaction of the foamy mass in the plastic layer of good caking coals and the thickness of the gas-saturated zone in it. The X-ray data have been confirmed by experimental data using scanning electron microscopy.     

中国褐煤在活性焦制备及应用方面的发展前景

褐煤具有较高的挥发分,氢、氧含量以及较发达的孔隙结构,这些特点决定了其在制备活性焦方面的天然优势。介绍了褐煤制备活性焦技术以及活性焦应用方面的进展,分析了中国褐煤物理、化学特性以及分布情况,提出了中国褐煤在制备活性焦方面的可行性及应用前景。     

干熄焦工艺对捣固焦与顶装焦质量的影响

通过检测焦炭的M40、M10、CRI、CSR、焦炭的气孔结构、光学组织结构,分析了干熄焦工艺对顶装焦和捣固焦质量的影响程度,检测表明,捣固焦炉配干熄焦工艺技术不但可提高焦炭质量,还可提高弱黏煤比例,节约优质焦煤。     

生物油非催化热转化过程中受热结焦特性研究进展

生物油在受热条件下极易结焦,结焦是影响生物油规模化利用的重要因素之一,因此深入理解生物油受热结焦特性是实现生物油高效热转化利用的基础。本文从生物油热解过程的关键反应参数（温度、升温速率、气氛、压力、灰分）、生物油化学成分、生物油有机组分间交互作用、自由基反应特性等方面综述了生物油受热结焦特性相关研究进展,总结了反应参数对生物油热解结焦反应网络的影响,梳理了生物油各特征组分单独热解结焦及特征组分间交互作用对结焦特性的影响机制,并基于生物油结焦机理和焦炭的物化特性,总结了通过定向调控生物油结焦反应过程,将焦炭作为燃料和炭材料的潜在利用途径。最后,指出了明晰生物油受热结焦机理还需从生物油组分间交互作用机制和自由基反应机理的角度进一步探究。本文为实现生物油高效热转化利用提供了理论参考和借鉴。     

捣固焦在高炉中的应用与试验研究

介绍了捣固焦在450m3高炉的应用情况,对比分析了质量基本相同的顶装焦和捣固焦在2650m’高炉的试验情况。试验表明,捣固焦炉配套干熄焦可有效降低焦炭水分,提高焦炭质量,在高炉中的使用效果良好。