随机孔模型应用于煤焦燃烧的动力学研究

采用热重法研究煤焦在变温和等温条件下的燃烧过程,分析升温速率和温度对煤焦燃烧行为的影响,用随机孔模型(RPM)研究煤焦的燃烧失重过程,得到了煤焦燃烧变温和等温动力学方程. 实验结果表明,变温实验中,随着升温速率的增加,煤焦燃烧的失重曲线向高温方向移动,最大燃烧速率增加,升温速率由5℃/min增加到20℃/min时,最大燃烧速率由3.2%/min增加到11.3%/min;等温实验中,随着燃烧温度的提高,煤焦最大燃烧速率增加,燃烧温度由510℃增加到630℃时,最大燃烧速率由2.1%/min增加到8.3%/min,煤焦燃烧性能得到改善. 动力学计算结果表明,RPM能较好描述煤焦变温和等温燃烧过程中煤焦转化率与温度和时间的关系,煤焦变温和等温燃烧的表观活化能分别为84.27和64.16 kJ/mol.     

煤拔头中低温快速热解烟煤半焦的孔隙结构

利用喷动载流床模拟煤拔头工艺,在550, 650, 750和850℃热解温度下对大同烟煤进行热解得到拔头半焦. 采用氮吸附法对该烟煤及其半焦的孔隙结构进行了研究. 结果表明,拔头半焦的孔隙发达度都弱于原煤;由低到高4个热解温度下挥发分析出率(Y)依次为7.89%, 21.79%, 22.12%, 39.33%,中孔尺寸随Y增加而减小,微孔和大孔尺寸及总孔体积和总孔比表面积基本随Y增加而增加;550℃时挥发分的析出对孔隙结构的发展无明显有利影响. 从原煤到半焦(热解温度由低到高),样品满足BET吸附等温式的相对压力范围依次为0.101~0.351, 0.093~0.201, 0.072~0.152, 0.032~0.053, 0.058~0.108,BET比表面积与NLDFT总孔比表面积变化趋势一致.     

煤焦与水蒸气加压气化反应活性的研究

采用填充床热天平反应器（ＰＢＢＲ）系统,于０．０９８ＭＰａ～２．４５ＭＰａ压力和７５０℃～１０００℃温度下进行了煤焦与水蒸气气化反应的活性研究,以基碳转化率（Ｘ）和比气化速率（Ｂ）作为反应活性的评价指标。结果表明,煤焦的Ｘ和Ｂ随着温度和压力的增加而增加;煤焦的气化反应活性顺序为：褐煤焦＞气煤焦＞贫煤焦。     

伊宁长焰煤半焦催化气化的研究

采用K2CO3、Na2CO3、KOH和CaO为催化剂,CO2为气化剂,使用热重分析仪研究了伊宁长焰煤半焦的催化气化.结果表明:(1)添加10% K2CO3使气化时间缩短了9.2min,相应的气化温度降低了184℃;(2)Na2CO3的最佳添加量为5%;(3)这几种催化剂的催化活性大小顺序依次为K2CO3>KOH>Na2...     

基于非等温热重法的煤焦燃烧特性及反应动力学

利用非等温热重法研究了由津凯褐煤、万泰烟煤、冀中能源无烟煤和骊达宁无烟煤4种煤在不同变质情况下制备所得煤焦的燃烧特性,利用随机孔模型(RPM)、收缩核未反应芯模型和体积模型模拟了煤焦燃烧反应过程. 结果表明,煤焦燃烧性能与煤粉变质程度、灰分含量和升温速率有关;降低煤粉灰分含量、提高升温速率能够明显加快煤焦燃烧速率,缩短燃烧时间. 动力学计算表明,RPM模型表征煤焦燃烧效果最优,由其所计算的4种煤焦的表观活化能分别为55.74,88.26,84.27和101.30 kJ/mol.     

Pore Structure Tailoring of Pillared Clays with Cation Doping Techniques

Techniques and mechanism of doping controlled amounts of various cations into pillared clays without causing precipitation or damages to the pillared layered structures are reviewed and discussed. Transition metals of great interest in catalysis can be doped in the micropores of pillared clay in ionic forms by a two-step process. The micropore structures and surface nature of pillared clays are altered by the introduced cations, and this results in a significant improvement in adsorption properties of the clays. Adsorption of water, air components and organic vapors on cation-doped pillared clays were studied. The effects of the amount and species of cations on the pore structure and adsorption behavior are discussed. It is demonstrated that the presence of doped Ca²⁺ ions can effectively aides the control of modification of the pillared clays of large pore openings. Controlled cation doping is a simple and powerful tool for improving the adsorption properties of pillared clay.     

低阶碎煤有氧热解制备兰炭的工艺条件

以流化石英砂为介质,研究了热解温度、O2浓度、原煤停留时间及粒径等流化条件对由小粒径低阶碎煤所制半焦的理化性质的影响. 结果表明,1~13 mm小粒径低阶煤在热解温度大于850℃及O2浓度、热解时间分别不低于3%(j)和120 s的条件下,可制得固定碳含量高于82%(w)、挥发分含量低于7%(w)的兰炭. 热解温度由650℃升至950℃,碳晶格的微晶晶面间距(d002)由0.383 nm减小至0.372 nm,半焦晶格的有序化程度增加. 氧气浓度为7%(j)时,半焦的比表面积最大,为242.71 m2/g,同时氧化反应活性也最大. 延长有氧气氛下的热解时间,半焦孔隙结构因烧蚀而坍塌,半焦的比表面积和活性降低.     

不同变质程度的煤制活性炭孔隙结构分析

在Autosorb—lC全自动物理化学吸附仪上使用N2和CO2对宁夏太西、山西大同和内蒙古准格尔3种不同变质程度的煤为原料制备的活性炭进行孔隙结构分析,用BET方程处理N2等温吸附数据,计算比表面积;用DFT法处理CO2等温吸附数据,进行微孔分析：用BJH法计算中孔孔径分布。从得出的结果可以看出,随着原料煤变质程度的加深,所制备的活性炭微孔和比表面积增大,超微孔、中孔体积变小,平均孔径变窄。分析结果表明。原料煤的性质是影响活性炭孔隙结构的主要因素。     

酒糟与煤焦在CO2气氛下的共气化特性

利用固定床反应器研究了酒糟和煤焦在CO2气氛下的共气化特性,考察了实验样品的孔隙结构、表面元素组成及灰分矿物组成. 结果表明,酒糟和煤焦在CO2气氛下共气化过程中存在协同作用,产气中除CO2外,主要产生CO, H2和CH4气体,且在酒糟掺混比例为80%时浓度最高. 气化反应温度和酒糟掺混比例是影响共气化反应的主要因素,酒糟掺混比例相同时,900?1100℃范围内随温度升高,共气化反应活性提高;温度相同时,20%?80%范围内随酒糟掺混比例增加,共气化反应活性增大. 酒糟含69.47%挥发分,且在气化过程中产生大量孔隙及酒糟和煤焦中分别含K和Ca元素对共气化反应起催化作用,是共气化反应活性提高的主要原因.     

热解温度对生物质和煤成焦特性的影响

以麦秆、橡树木屑和华亭烟煤为原料,研究热解产物的理化特性并讨论燃料种类和热解温度对其的影响.采用BET、SEM-EDS、XRD和TGA对其进行分析表征.结果表明:在600~1 000 ℃的温度范围内,煤焦的比表面积和孔隙容积随热解温度增加而增大,而木屑焦的变化不明显,麦秆焦在800 ℃时比表面积和孔隙容积最大,更高温度则发生烧结;焦样中C元素含量随热解温度升高而增加,而H元素和O元素随之降低,麦秆焦的着火特性优于木屑焦和煤焦.木屑焦和煤焦的着火特性随热解温度升高而变差,而麦秆焦在800 ℃具有最佳的着火特性.     

Co-Combustion of Oil Sludge Char and Brown Coal in a Continuous Fluidized-Bed Combustor

For developing technologies for innocent disposal of/energy recovery from high-ash oil sludge char (OSC), it was continuously combusted in a 10 kg h⁻¹ fluidized-bed combustor. Addition of brown coal (BC) improved its combustion, but excessive BC was prone to cause slagging. Fine coke particles in OSC and volatiles in BC led to staged temperatures along the fluidized bed through air-staging co-combustion, enabling excellent combustion performance as well as efficient NO_x reduction, especially when coupled with selective non-catalytic reduction. Thus, there is a potential to cleanly recover energy from OSC by its co-combustion with BC.     

碱金属Na对黑液水煤浆焦-CO2气化特性的影响

黑液中富含大量的碱金属Na及其化合物,这些碱金属将在黑液水煤浆焦气化过程中起到催化气化的作用.为了研究黑液水煤浆焦-CO2催化气化反应特性,采用XRD、SEM和热重分析技术对黑液水煤浆焦和普通水煤浆焦CO2催化气化实验进行分析,得到了焦炭表面孔隙分布情况、煤浆焦样和气化后残渣XRD分析结果,以及等温条件下气化反应时碳转化率数据.试验结果表明:黑液水煤浆焦表面密集分布很多"斑点"和微孔,说明碱金属Na盐在焦碳表面形成了活化中心点,它们在气化过程中起到催化作用;碱金属Na使焦样表面具有更强的反应位,削弱C-C键的强度,使气化反应更容易进行;同时由于碱金属催化剂在高温气化时将与煤中矿物质反应生成惰性物质,从而可能削弱催化效果.从黑液水煤浆与普通水煤浆XRD晶相分析中可以看出碱金属Na盐主要以氯化钠、硅酸钠形式存在,气化反应后生成的晶相组成主要是霞石和微斜长石.     

煤矸石对泡沫混凝土孔结构的影响

本文将粉磨之后的煤矸石替代部分水泥掺入到混凝土中,通过物理发泡工艺制备煤矸石泡沫混凝土。采用FiJi-imageJ图像分析技术等对泡沫混凝土的孔径分布、平均孔径、气孔直径等进行表征,分析了煤矸石改善泡沫混凝土成孔的原因以及煤矸石粉磨粒径对泡沫混凝土抗压强度的影响。结果表明:当掺入粒径为45 μm的煤矸石粉时,泡沫混凝土的强度随着掺量的增加逐步下降,而掺入粒径为15 μm的煤矸石粉时,强度则随掺量的增加呈先上升后下降的趋势;在调节孔结构方面,粒径为45 μm的煤矸石粉优于粒径为15 μm的煤矸石粉,并在50%(质量分数)掺量下达到最优效果。     

Adsorptive Removal of Lead from Battery Wastewater by Coconut Coir

The sorption behavior of lead ions on coconut coir has been investigated to decontaminate lead ions from aqueous solutions. Various physico-chemical parameters were optimized to simulate the best conditions in which this material can be used as an adsorbent. Maximum adsorption was observed at 0.0001 to 0.001 mol L^?1 of acid solutions (HNO₃, HCl and HClO₄) using 0.4 g of adsorbent for 4.83 × 10^?5 mol L^?1 lead concentration in ten minutes equilibration time. The adsorption of lead was decreased with the increase in the concentrations of all the acids used. The kinetic data indicated an intraparticle diffusion process with sorption being pseudo-second order. The determined rate constant k₂ was 8.8912 g mg^?1 min^?1. The adsorption data obeyed the Freundlich isotherm over the lead concentration range of 2.41 × 10^?4 to 1.45 × 10^?3 mol L^?1. The characteristic Freundlich constants i.e., 1/n = 0.44 ± 0.02 and K = 0.184 ± 0.0096 m mol g^?1 have been computed for the sorption system. The sorption mean free energy from the Dubinin-Radushkevich isotherm is 10.48 ± 0.72 kJ mol^?1 indicating the ion-exchange mechanism of chemisorption. The uptake of lead increases with the rise in temperature (293–333 K). Thermodynamic quantities i.e., ΔG, ΔS, and ΔH have also been calculated for the system. The sorption process was found to be endothermic. The proposed procedure was successfully applied for the removal of lead from battery wastewater samples.     

Silver Adsorption Enhancement from Aqueous and Photographic Waste Solutions by Mercerized Coconut Fiber

The mercerized coconut fiber (CF-NaOH) was prepared by treating the pristine coconut fiber (CF-Pure) with NaOH solution. The morphology and chemical composition of CF-Pure changed after mercerization process. The maximum Ag(I) adsorption capacity of the CF-Pure and CF-NaOH was 0.502 and 0.612 mmol/g, in which the equilibrium data fitted to the Freundlich and Langmuir isotherm models, respectively. The Ag(I) adsorption rate also increased by using CF-NaOH and the kinetic data of both CF-Pure and CF-NaOH obeyed the pseudo-second order kinetic model. The enhancement of Ag(I) adsorption selectivity from photographic waste solution was also observed for the CF-NaOH.     

新鲜椰子果肉脂肪酸成分的GC-MS分析

以海南产新鲜高种椰为原料,参照国家标准GB/T 14772-93和GB5009.6-85,分别采用索氏抽提法和酸水解法提取新鲜椰肉脂肪酸成分,再经过氢氧化钾碱催化法进行脂肪酸的甲酯化处理后,通过气相色谱/质谱联用技术分析测定脂肪酸的组成。共检出9种脂肪酸成分,主要成分为以月桂酸为主的C6至C18系列饱和脂肪酸。     

调整煤质活性炭孔隙结构的工艺途径

提出了调整煤质活性炭孔隙结构的三个方案，试图生产一种大、中、微孔合理分布的活性炭，扩大其应用领域。文章给出了三种新工艺所制样品的孔分布图，并进行讨论，结果表明，焦煤对调整活性炭中孔率的作用最明显     

粉煤气化条件下不同粒径半焦的表征与气化动力学

利用可模拟真实粉煤气化条件的平流火焰反应器制取了同一煤种的2种不同平均粒径的半焦,并对其进行了物理表征和气化反应动力学研究. 其物理表征显示,小颗粒半焦的平均比表面积远小于大颗粒半焦. 半焦的CO2气化实验表明,含很多小孔的大颗粒半焦的气化反应受内扩散影响显著,比表面积较小的小颗粒半焦具有更高的气化反应速率. 利用随机孔模型导出了反应速率Ri. 根据小颗粒半焦在不同温度下平衡态时的反应速率Ri,s值获得半焦气化的本征气化反应速率表达式为Ri=1.243′103exp(-19243.5/T) g/(m2×min).     

热解活化法制备高吸附性能椰壳活性炭

以椰壳为原料,采用高温直接热解活化法制备高吸附性能活性炭。研究了活化温度、活化时间对活性炭吸附性能的影响。研究结果表明,活化温度为 900 ℃,热解活化时间为 8 h,升温速率为 10 ℃/min,制得碘吸附值为 1 628.54 mg/g,亚甲基蓝吸附值为 375 mg/g 的高吸附性能椰壳活性炭,得率为 9.41 %。氮气吸附实验结果表明,该活性炭比表面积 1 723 m²/g、总孔容积 0.87 cm³/g、微孔容积 0.68 cm³/g、中孔容积0.18 cm³/g、平均孔径 2.03 nm。热解活化制备的椰壳活性炭样品性能优于市售水蒸气法椰壳净水活性炭国家标准。     

磷酸活化法制备椰壳基不定型颗粒活性炭

以椰壳为原料,采用磷酸活化法制备椰壳基不定型颗粒活性炭,分析了反应条件对活性炭性能的影响。研究结果表明,随着浸渍比的升高,活性炭醋酸吸附量和醋酸锌吸附量呈不断上升的趋势,表观密度和强度呈下降趋势。活化温度和烘干温度的升高有利于活性炭醋酸锌吸附量、表观密度和强度的提高。在浸渍比1.25:1,活化温度400 ℃和烘干温度120 ℃,制得不定型颗粒活性炭的醋酸吸附量546 mg/g、醋酸锌吸附量61 g/L、表观密度0.395 g/mL和强度84.4%,符合国家标准GB/T 13803.5-1999的要求。