热等离子体热解煤焦油制乙炔

利用热等离子高温、高焓等特性热解煤焦油制乙炔是一条清洁高效的乙炔生产技术。在实验室对热等离子体热解煤焦油反应中的原料进样温度、反应气氛、输入比焓等关键因素展开了研究。结果表明,热等离子体可将煤焦油直接转化为乙炔及其他小分子气态产品,预热煤焦油可改善其流动性从而提高煤焦油和等离子体射流的初始混合效率;氢等离子体的加入可显著提高煤焦油转化率和乙炔收率并减少结焦;随着输入比焓的增加,煤焦油转化率、乙炔收率和气态产品总收率均得到提高。在实验中得到的煤焦油转化率最高为86.3%,乙炔收率最高为24.6%,气态产品总收率最高为51.7%。煤焦油在热等离子体的热解过程中副产乙烯,乙烯收率达到7.9%。乙炔收率和乙烯收率的比值可用于预测气相体系温度。     

聚丙烯纤维的等离子体改性研究

本文着重研究了聚丙烯纤维在等离子体中处理后的吸湿性能和染色性能的改变情况。结果表明经等离子体处理过的样品其吸湿性能和染色性能都有很大的改善。处理过的样品回潮率大约为未处理样品的120～400％,其染色性能从未处理的5级提高到1级的标准。处理后聚丙烯纤维力学性能基本没有变化。X光电子能谱分析表明吸湿性能和染色性能改变是由于经等离子体处理后丙纶表面引入含氧、含氮基团所致。     

生物质在管式炉中的热解试验研究

对锯末、蔗渣、稻壳、纸屑等四种生物质在管式加热炉中进行了热解实验研究,分别在两种升温模式下,以及有无石灰石作为催化剂的条件下进行了对比实验研究。实验结果表明,四种生物质在15℃/m in升温速率下热解所得气体产物流量随温度变化规律相似,气体流量在200℃~400℃最大。初始热解温度对热解气体产物的流量影响显著。在加入石灰石作为催化剂后,生物质热解液体产物量明显减少。     

热等离子体热解煤焦油制乙炔

利用热等离子高温、高焓等特性热解煤焦油制乙炔是一条清洁高效的乙炔生产技术。在实验室对热等离子体热解煤焦油反应中的原料进样温度、反应气氛、输入比焓等关键因素展开了研究。结果表明,热等离子体可将煤焦油直接转化为乙炔及其他小分子气态产品,预热煤焦油可改善其流动性从而提高煤焦油和等离子体射流的初始混合效率;氢等离子体的加入可显著提高煤焦油转化率和乙炔收率并减少结焦;随着输入比焓的增加,煤焦油转化率、乙炔收率和气态产品总收率均得到提高。在实验中得到的煤焦油转化率最高为86.3%,乙炔收率最高为24.6%,气态产品总收率最高为51.7%。煤焦油在热等离子体的热解过程中副产乙烯,乙烯收率达到7.9%。乙炔收率和乙烯收率的比值可用于预测气相体系温度。     

等离子体技术用于回收聚丙烯亲水改性的研究

试以等离子体技术、反应挤出方法制备马来酸酐接枝改性的回收聚丙烯(r-PP),希望在成本更低的r-PP表面引入极性基团,提高亲水性,使其更好地应用于纤维混凝土.用FT-IR、静态水接触角测试研究了改性PP的亲水性和时效性.结果表明:通过等离子体处理后接枝MAH的办法,r-PP接触角可以降至58.9°,进一步用等离子体表面处理,可以使材料接触角降至45.6°,但时效性仍然存在.     

等离子体改性聚丙烯膜表面的XPS研究

介绍用等离子体技术对PP膜(PPF)表面进行改性处理。所用等离子体气氛分别为Ar、N_2、O_2和空气,处理压力13.3Pa、功率80W、处理时间10min。通过XPS(X射线光电子能谱)研究了改性前后聚合物表面的元素组成、相对含量变化、表面官能团的类型。采用曲线拟合分峰技术对谱图进行数学处理。结果表明,在氧气氛中处理PPF膜,表面氧含量可达18.93%、在氮气氛中处理,表面氮量可达4.76%。处理后的PPF表面,由于氧和氮与碳形成了活性基团,C—O、C—NH_2、C=O、—CONH—和COOH,从而提高了PPF表面的活性。此外,通过处理功率和压力对PPF表面结构影响的实验表明,两者对PPF表面的O和N含量无明显影响。     

基于TG-FTIR的聚丙烯催化热解特性研究

塑料的催化热解是资源化利用废旧塑料的重要手段,可降低废塑料热解过程的温度从而降低反应能耗。文中选择聚丙烯(PP)为原料,HZSM-5为催化剂,利用TG-FTIR技术分别探讨PP在有无催化剂下的热解特性和反应机理。结果表明:2种条件下PP热解均为一个阶段,热解气体产物主要为饱和烷烃和烯烃。HZSM-5催化剂可以有效降低PP的热解温度,同时降低烯烃并提高饱和烷烃的产生量,但在催化剂表面会形成少量积碳。然后利用KAS、FWO及Coats-Redfern等方法对样品进行动力学分析,获得热解动力学参数,结果表明HZSM-5可以大幅降低PP热解过程中的活化能,使得反应更易进行,且PP的单独热解与催化热解的机理函数都可用圆柱形对称(R1)模型表达。     

熔盐法热解液化聚丙烯的研究

以熔融氯化锌作为热载体,对聚丙烯(PP)的热解液化进行研究。考察了热载体用量、热解温度对各组分收率的影响,以及热解温度对反应时间的影响,确定了热载体用量与聚丙烯的质量比为4:1,最佳热解温度范围为420—440℃。分馏液相产物得到汽油、柴油和重油组分,采用红外光谱对液相产物进行表征,并对汽油组分进行色-质分析和辛烷值计算,辛烷值可达86.32。结果表明,熔盐法热解聚丙烯具有速度快、汽油组分收率高、辛烷值高的特点。     

可"吃"电子垃圾的等离子体处理炉研制成功

位于合肥市的中科院等离子体所研制成功国内第一台专“吃”危险废弃物的等离子体高温无氧热解炉，近期已完成对电子垃圾的处理实验。     

等离子体煤热解与气化工艺的研究进展

介绍了煤在热等离子体中转化为小分子化合物的2个重要过程,即等离子体煤热解和气化的基本原理、应用及发展状况。在非氧化性气氛中,煤热解生成的气体产物主要是乙炔、氢气、一氧化碳,此外还有甲烷和乙烯等小分子烃,乙炔的收率与煤种、粉煤粒度、反应器结构、粉煤进料方式、进料速度及操作条件密切相关,等离子体中氢的存在有利于乙炔的产生;在氧化性气氛中,煤气化产物主要是一氧化碳和氢气,煤中碳的转化率达95%,合成气体积分数约85%,二氧化碳体积分数低于5%。指出等离子体应用于煤转化过程是煤洁净利用的有效方式,具有潜在的工业化应用前景。     

高频热等离子体热解水氯镁石沉积氧化镁薄膜

我国盐湖资源丰富,其中位于青海的察尔汗盐湖是我国最大的钾肥生产基地。然而在钾肥生产过程中副产的大量水氯镁石（MgCl₂·6H₂O）目前尚得不到有效的利用,“镁害”已经成为盐湖卤水提钾后的首要问题。本文提出以高频热等离子体为高温热源,强化水氯镁石的热解过程,同时将热解产物沉积得到高附加值的MgO薄膜。研究结果表明,该工艺热解效率高,热解得到高纯的MgO薄膜,沉积效率可达到3.2 mm·min^-1,薄膜颗粒粒径处于10～60 nm之间,具有良好的光致发光性能;同时沉积工艺过程简单,适合大规模连续化生产。     

煤在等离子体热解制乙炔工艺过程优化研究

煤等离子热解制乙炔工艺是传统电石法制乙炔的潜在替代新工艺,对该工艺过程进行优化是研究的重要方向。首先建立煤在等离子体热解制乙炔反应器数学模型并进行数值模拟,然后通过反应器结构优化、采用惰性隔离气体及工作气体再循环等措施,能使煤在等离子体热解制乙炔工艺过程连续运行时间延长2倍左右,乙炔转化率提高10%左右、降低了乙炔比能耗5%左右。     

热等离子体裂解煤制乙炔的研究进展

热等离子体裂解煤制乙炔过程为煤的直接化工利用提供了一条有前景的、清洁的转化途径,有望成为替代传统的电石法乙炔生产工艺的新技术。本文对等离子体煤裂解制乙炔的实验室及工业中试研究进行了评述,综述了该过程在反应体系热力学分析、实验室和工业中试规模实验研究以及产物气急冷技术等方面的研究进展,分析了该过程在工业化进程中尚存在的关键性问题,提出有待深入开展的基础研究方向。     

A Preliminary Study of the Plasma Pyrolysis of Waste Tyres

Thermal plasma pyrolysis of waste tyres for recovering energy was performed in a nitrogen plasma reactor. The main gaseous products were identified by chromatography as H2, CO, CH4, C2H2 and so on. From a series of experiments, the effects of the process parameters of thermal plasma pyrolysis were investigated. Under our experimental conditions with steam injection, the total contents of H2 and CO reached up to 38.3% in the gas product, C2H2 up to 4%, and the maximum calorific value of the pyrolysis gas was 8.96 MJ/m3. The results indicate that plasma-assisted thermal decomposition of waste tyre particles may be a useful way for recovering energy and useful chemicals.     

煤等离子热解制乙炔热流场模拟的对比研究

简要介绍了煤热解制乙炔反应器的流程以及该工艺存在的结焦严重,热能损失较大,连续稳定运行时间短,整体反应器效率低,负荷小等缺陷,为了减少或抑制煤这种不足,利用GAMB IT前处理和FLUENT数值模拟软件针对工艺在不同保护气速度下进行了热流场的优化模拟及对比研究(默认等离子的温度5 000 K),并最终得出了保护气速度为70 m/s,煤热解的反应空间是最大的,有利于反应的充分进行,热量的利用率较高,此时出口截面的温度约为3 700 K,出口截面的速度约为18 m/s,防止结焦的效果最好。     

等离子体裂解煤反应器内气固混合行为的三维模拟

采用FLUENT对2 MW和5 MW等离子体裂解煤反应器内气固混合行为进行了三维数值模拟.结果表明,2 MW反应器内的煤粉颗粒能够射入气流中心,气固两相混合均匀,而5 MW反应器内的煤粉颗粒不能穿透射流,主要集中在壁面附近,反应器放大效应明显,所得模拟结果与热态试验结果吻合较好.进而应用此模型对不同粒径和入射速度进行了模拟计算,结果表明适当地增大粒径和颗粒入射速度都有利于提高气固两相的混合效率.     

裂解煤制乙炔的热等离子体发生器概述

热等离子体具有高温、高焓值和高反应活性等优点,可以用于裂解煤制取乙炔的工艺中。目前已运行的一些等离子体裂解煤制乙炔装置已经达到了中试规模。在此工艺流程中等离子体发生器是核心。介绍了一些裂解煤制乙炔工艺常见的热等离子体发生器,主要是电弧等离子体发生器,其中着重介绍各种类型的直流电弧等离子体发生器,包括直线式、同轴式和V型等离子体发生器。简述了多孔阳极等离子体发生器以及煤制乙炔等离子体发生器所面临的一些问题。     

煤等离子热解制乙炔工艺工程应用研究

煤等离子热解制乙炔工艺工程应用研究是该工艺产业化的重要方面。确定乙炔生产过程的评价指标,并应用德尔菲法建立煤等离子热解制乙炔工艺实施环境综合评价模型。选取在某燃煤电厂实施煤在等离子反应器中热解制乙炔方案、独立的煤在等离子反应器中热解制乙炔方案、利用煤→电石→乙炔方案这3个方案进行技术经济比较,综合评价向量为{0.447,0.403,0.150}。因此,燃煤电厂是实现煤在等离子反应器中热解制乙炔工艺的理想场所。     

热等离子体裂解煤一步法制乙炔关键技术及过程经济性分析

热等离子体裂解煤一步法制乙炔过程为煤的直接化工利用提供了一条绿色、清洁和高效率的转化途径。基于兆瓦级热等离子体裂解煤反应器的研发,概述了已有的基础和工程研究成果,并重点从高效气固混合、结焦控制以及反应器优化与放大3个方面探讨了反应器的一些关键技术问题。从反应系统角度出发,基于对该过程的物料、能量衡算和经济效益分析结果,指出能量和物料的综合利用是该过程经济性的保证。