煤沥青热解缩聚行为的研究

通过TGA对煤沥青的热失重过程进行了研究．分析了煤沥青的热解缩聚特征．并对中温沥青和改质沥青热解缩聚行为进行了比较。     

炭黑对煤沥青热解缩聚行为的影响

通过TG对煤沥青和煤沥青／炭黑复合物热失重过程的研究,分析了两类煤沥青物料的热解缩聚特征,并对煤沥青和煤沥青／炭黑复合物的热解缩聚行为进行了对比。结果表明,煤沥青／炭黑复合物中煤沥青热解挥发过程不同于煤沥青,炭黑的添加使煤沥青易发生缩聚反应,有利于煤沥青稠环芳烃分子缩聚威焦,从而有效地提高了煤沥青的成焦率。     

低阶煤快速干馏残渣中萃取沥青的热解特性研究

对低阶煤干馏残渣的高效利用是实现低阶煤洁净、高效利用的重要途径之一。该文以洗油为萃取剂对低阶煤快速干馏残渣进行萃取处理得到萃取沥青。利用热失重分析仪研究了萃取沥青的热解动力学。采用Flynn-Wall-Ozawa和Kissinger-Akahi-ra-Sunose计算了萃取沥青的热解反应活化能，并结合Satava-Sestak分析方法求解热解反应动力学参数。实验结果表明G（α）=[-ln （1-α）]⁴是最佳机理函数（n=4），反应活化能为91.43 kJ/mol，指前因子A=4.07×10¹³ min^-1。将萃取沥青进行热转化处理得到沥青焦，利用偏光显微镜、显微强度测试和拉曼光谱以及相应的分峰拟合等方法对萃取沥青焦的性质进行了研究。结果表明：萃取沥青焦是以中粒镶嵌结构（Mm）和细粒镶嵌结构（Mf）为主的镶嵌结构沥青焦，其显微强度为85.05%，石墨碳微晶含量I_G/I_All为15.13%，无定形碳含量I_D3/I_All为12.07%。该研究从沥青回收与利用角度探究低阶煤干馏残渣的利用途径，为实现低阶煤洁净、高值利用提供一定理论依据和实验依据。     

还原态下流化床煤热解硫的释放

循环流化床燃烧时其底部为还原气氛，其脱硫反应机理与氧化态是不同的。针对这一问题，在流化床实验台上，对4种不同含硫量的煤样在3种不同还原性气氛下进行了热解实验。结果表明，还原态气氛下热解，煤中的硫主要形成硫化氢气态产物，H2S产生速率随着还原性气氛还原程度的增加而增加，由于原煤本身具有的氧，原煤中的硫的一部分以SO2的形式产生；硫酸盐的分解是产生SO2的重要途径。并得出还原气氛下煤中硫生成H2S的规律、还原气氛强弱、煤中含硫量对H2S生成的影响。     

义马煤的热解及产物分布的研究

利用DTA,TG与红外光谱对义马煤的热解行为进行研究.考察了升温速率,样品粒度以及催化剂等因素对义马煤热解的影响.结果表明:随着升温速率的提高,热滞现象明显,热解的总产气量也随之增多;粒度越小,热解速率越大;Fe2S3在热解过程中的催化作用较明显,可使煤的热解失重率提高7%;热解过程中有机质发生裂解、缩聚等反应,导致义马煤热解后所得固体残留物中羟基有较明显的增加,而脂肪基团、环烷烃基团含量明显减少.     

爆炸焊接L2／16MnR界面反应区显微结构

用ＳＥＭ、ＥＤＳ、ＴＥＭ对Ｌ２／１６ＭｎＲ爆炸焊接界面反应区进行了研究。结果发现：该区是由非晶、微晶、准晶相和多种Ｆｅ、Ａｌ化合物组成的混合组织；化合物种类有Ａｌ３Ｆｅ、Ａｌ２Ｆｅ、Ａｌ６Ｆｅ、Ａｌ５Ｆｅ２、ＡｌＦｅ。分析了反应区和混合组织的形成机制。     

低阶烟煤热解特征指数的解析与应用

为评价低阶烟煤的热解反应活性,基于烟煤热重分析提出了一个简单、定量的参数———热解特征指数P.采用热重分析仪对集贤气煤和东荣长焰煤在升温速度为5,15和30℃/min下进行热解,对比了P与其他煤热重分析结果对煤热解反应活性的表征效果.结果表明:TG,DTG曲线和最大失重Wmax不随变质程度或升温速度呈规律性变化,通过TG,DTG曲线和Wmax的变化规律来判断煤种和升温速度对热解反应活性的影响并不合适;当升温速度为30℃/min时,集贤气煤的最大反应速度(dW/dt)max和热解产物释放特性指数R挥发均大于东荣长焰煤,这与煤化学基本理论相悖,所以利用(dW/dt)max和R挥发比较不同煤种的热解反应活性也缺乏准确性;热解特征指数P随升温速度的提高而明显增大,在5,15和30℃/min下,东荣长焰煤的P均略大于集贤气煤,所以P能准确、定量地反映煤种、升温速度对低阶烟煤热解反应活性的影响规律,可用于评价低阶烟煤在整个热解过程中的反应活性.     

升温速度对煤热解动力学的影响

采用非等温热重分析对不同媒体度煤热解进行了试验研究,探讨了升温速度对煤热重曲红和失重速率峰值的影响。由热分析结果确定了煤的热解反应动力学参数,并就升温速度对煤热解动力学的影响进行了探讨。结果表明,通过不同升温速度下的热重实验可以为煤的气化、液化、干馏提供非常重要的信息,并可以为探索煤分子结构,阐述反应机理提供依据。     

沥青纤维的预氧化研究(Ⅰ)——纤维结构的变化

为了对国产各向同性石油沥青纤维的氧化性能进行分析,给今后深入系统地研究其氧化规律打下基础,本文用自制的氧化炉将软化点在220～243℃范围内的四种沥青纤维于空气中进行了预氧化处理,对原丝及预氧化丝进行了增重分析、元素分析、红外分析和在氯仿中的不溶性分析。结果表明:在选定的氧化条件下,沥青纤维的分子之间产生了交联结构,预氧化丝的耐热性和不溶解性都得到了明显的改善。这说明国产通用级石油沥青具有制造碳纤维所需的氧化性能。     

沥青纤维的预氧化研究（I）：——纤维结构的变化

为了对国产各向同性石油沥青纤维的氧化性能进行分析，给今后深入系统地研究其氧化规律打下基础，本文用自制的氧化炉将软化点在２２０～２４３℃范围内的四种沥青纤维于空气中进行了预氧化处理，对原丝及预氧化丝进行了增重分析、元素分析、红外分析和在氯仿中的不溶性分析。结果表明：在选定的氧化条件下，沥青纤维的分子之间产生了交联结构，预氧化丝的耐热性和不溶解性都得到了明显的改善，这说明国产通用级石油沥青具有制造碳纤     

热解温度条件下溶剂萃取煤技术及应用

介绍了热解温度条件下溶剂萃取煤技术的研究进展状况。在热解温度条件下,使用溶剂对煤进行萃取,可以获得无灰的精制煤。获得的精制煤热性质有很大程度改善,可作为炼焦配煤添加剂、高性能炭材料的原料、煤液化、煤气化及无灰水煤浆的优质原料。     

义马煤的流化床热解脱硫研究

在常压惰性气氛中采用流化床反应系统对义马原煤，脱灰，脱黄铁矿煤进行了热解脱硫，效果考察，主要考察了温度，热解时间及气氛对煤中硫变化的影响。结果发现：义马原煤，脱灰煤在700℃左右可得到低硫半焦，而在ψ（O2）为0.6%的N2气氛下，原煤在650℃左右即可得到硫含量更低的半焦，其脱硫率可达到72.9%。且半焦收率变化不大，表明在惰性气氛中配入少量氧气，可大大提高全硫脱除率，在实验所涉及的温度范围内原煤半焦中有机硫含量呈增加趋势，义马原煤中碱性矿物质固硫作用导致原煤半焦中硫含量高于脱灰煤半焦中硫含量，而增加热解停留时间不利于提高脱硫效果。     

糠醛渣与稻壳共热解的研究

通过糠醛渣和稻壳的共热解进行热重分析试验，发现主要热解温度区间明显的分为两个阶段，表现出不同的热解机理；共热解不是两种生物质单独热解贡献的简单叠加。在热解反应活跃区间建立与糠醛渣和稻壳共热解特性相适应的分段分级热解动力学模型，计算得到热解动力学参数。最后应用Newton—coats数值求积方法对模型进行验征，并与试验曲线进行对比，结果表明该模型具有较强的可靠性和实用性。     

煤的热解动力特性研究

本文对不同煤种进行了挥发份析出的热重分析实验，得到了不同煤种和不同升温过程的实验结果及热解动力学参数Ｋ和Ｅ。本文还建立了热解过程的数学模型，模型简单实用，其计算结果与实验数据符合较好。     

木素/聚氧化乙烯碳纤维前驱体的热解动力学

以N,N-二甲基甲酰胺(DMF)为溶剂,将木素与聚氧化乙烯(PEO)以质量比1∶0、3∶1、1∶1、1∶3配制纺丝液,通过静电纺丝法制备碳纤维前驱体,并通过扫描电子显微镜对4种碳纤维前驱体进行表征。木素与PEO质量比为3∶1时纤维表面光滑,纤维形态最好,质量比为1∶1时不能成纤维。通过热重分析仪,将木素与PEO质量比为3∶1和1∶1的前驱体在10、20和40℃/min升温速率下进行热解,利用Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)和Flynn-Wall-Ozawa(FWO)模型分析转化率随温度的变化情况,并计算碳纤维前驱体热解的活化能。结果显示,木素与PEO质量比为3∶1的前驱体热解速率大于质量比为1∶1的前驱体,热解过程更符合FWO模型,且随着木素含量的增加,热解活化能降低。     

炼焦煤热解转化过程中硫的迁移及分布研究

以马钢常用炼焦煤为例,选取具有代表性的高硫、中高硫、中硫和低硫炼焦煤为研究对象,进行固定床煤热解炭化实验,研究煤热解过程中硫的迁移、分布和脱除规律。结果表明：煤种是影响煤热解硫转化迁移、硫形态分布和脱硫率的关键因素,气肥煤和肥煤较焦煤利于硫化物向气相产物中迁移且占比相近,气肥煤中有更多的硫化物转化迁移至液体产物,肥煤和...     

热解过程煤焦微观结构变化的XRD和Raman表征

为深入了解煤焦微观结构在热解过程的变化规律,对霍林河褐煤(HLH)、大同烟煤(DT)、鸡西烟煤(JX)和晋城无烟煤(JC)进行热解实验(25~1 600℃),采用X射线衍射(XRD)和拉曼光谱(Raman)获取煤焦微观结构信息,并对两者数据的关联性进行分析.结果表明,热解过程煤焦微观结构的变化存在明显的3个阶段,分别对应解聚与流动、热缩聚与芳构化、石墨化.当La3 nm,ID1/IG和ID4/IG随La的增大而增加;当La3 nm,ID1/IG和ID4/IG随La的增大而减小,表明层片在不同尺寸内发生改变,其相互连接方式和缺陷数量也不相同.Lc分别与ID3/IG和Raman谱峰总积分面积成反比,表明无定形sp2碳原子多存在于芳香片层的夹层间,且与芳香结构活性有关.