粉煤灰无溶剂法合成方钠石新方法及效果验证

粉煤灰因具有高硅铝含量、低硅铝比的特性常用来合成低硅纯相方钠石。为提高粉煤灰的高值化利用,以粉煤灰为原料,采用无溶剂法合成方钠石,考察灰碱比、晶化时间和晶化温度对方钠石物相组成、微观结构以及结晶度的影响。结果表明,在灰碱比为1∶0.8(质量比)、晶化时间为9 h、晶化温度为160℃的工艺下,可合成类型单一、结晶度高的方钠石,灰碱比对相对结晶度的影响显著。合成的方钠石具有微孔和介孔复合孔结构,其N₂吸附-脱附等温线为典型的IV型等温线,具有III型回滞环。方钠石的铝含量高,具有良好的热稳定性。相较于水热法合成方钠石,本实验方法粉煤灰利用率高,为粉煤灰利用提供了新途径。     

硅锰合金中碳含量的红外吸收法测量不确定度评定

对红外吸收法测定硅锰合金中碳含量的测定过程中不确定度的主要来源进行了识别,从被测样品的测量重复性、标准物质定值、校准曲线的变动性、称量等方面引入的不确定度分量进行了分析与合成,得出硅锰合金中碳含量测量结果不确定度表示为:c(C)=(1.553±0.019)%,k=2。     

固有碳酸盐和硅酸盐对太姥油页岩热解产物的影响

通过逐级酸洗脱除新疆太姥油页岩中的碳酸盐和硅酸盐矿物,采用铝甑炉对油页岩原样和脱矿样进行热解,分析油气产物的组成性质,基于产物产率和性质考察了固有矿物质对油页岩热解的影响。结果表明,碳酸盐能促进热解生油,且使页岩油中含氮、氧化合物含量增大,硅酸盐则抑制热解生油,并抑制含氧化合物的生成,二者均使页岩油的H/C降低。硅酸盐可促进烷基自由基与氢自由基的结合,使页岩油中烷烃含量升高、烯烃含量降低,且使H₂产率减小,并能催化长链脂肪烃的裂解,使页岩油中长链烃含量降低、短链烃含量升高,且使烃类气体产率增大,而碳酸盐则抑制自由基的结合和长链脂肪烃的裂解。     

热作用过程油页岩颗粒的碎裂/粉化特性

在固定床中定量研究了热作用过程多种工艺因素对油页岩颗粒的粒度分布及碎裂/粉化程度的影响。结果表明：温度由120℃升至900℃,固相产物中25~13 mm保持粒级比率由96.54%降至82.69%;13~1 mm碎裂粒群比率由2.01%增至10.63%（13~6 mm粒级增幅最高）;<1 mm粉化粒群比率由1.45%增至6.68%（<0.075 mm粒级变化最显著）。颗粒尺度的增加及保温时间的延长亦使得油页岩的碎裂及粉化程度加剧。多因素灰色关联分析结果显示：对油页岩碎裂程度的影响为：温度>粒度>时间;对粉化程度的影响为：温度>时间>粒度。通过对油页岩的多种测试表征（TGA、XRF、XRD、SEM-EDS）,揭示了上述因素影响油页岩热碎的内在诱因（水汽行为、挥发分析出行为、方解石分解行为、时间间接强化、颗粒内部气阻/材料抗力的影响）,并基于此构建了油页岩热作用过程碎裂-粉化历程描述模型。     

煤系共伴生油页岩热解残渣利用技术

油页岩残渣是油页岩热解过程中排放的固体废物,约占油页岩的80%~90%。中国油页岩残渣利用率较低,残渣堆积量日益增多,后续问题十分突出。煤系油页岩残渣的资源化利用成为油页岩热解提油产业发展的瓶颈。介绍了油页岩热解加工利用现状及其残渣在废水处理和废气吸附方面的应用,分析了当前页岩热解残渣利用过程中存在利用方式单一的问题,并结合油页岩热解残渣结构和组成的特殊性,提出了油页岩残渣用作环保材料如吸附剂的发展方向。     

固定床提质过程褐煤的热碎裂/粉化特性及其负效应分析

定量研究了固定床热提质过程多因素对褐煤碎裂/粉化的影响规律及权重。研究结果表明:温度由120℃升至900℃,产物中25~13 mm保持粒级比率由88.42%降至16.92%;碎裂粒群(13~1 mm)比率由9.81%增至75.17%且13~6 mm粒级增幅最高(39.58%);低于1 mm的粉化粒群比率由1.77%增至7.91%(-0.075 mm粒级变化最显著)。保温时间的延长和入料粒度的增大同样加剧了褐煤的碎裂及粉化程度。灰色关联分析表明,提质温度对碎裂和粉化的影响权重均最大,而入料粒度对碎裂的影响程度高于保温时间,但其弱于时间对粉化程度的影响。结合对褐煤孔隙结构、表观形貌及煤质(水分/挥发分)的测试表征,得到了褐煤热碎的复合产生原因。并基于此明确了褐煤碎裂/粉化对固定床热提质过程的综合负效应(吸附自由基并促进其二次反应;提升焦油灰分;油尘易混致堵;形成尘积)。