煤焦-水蒸气气化过程中多环芳烃生成与分布规律

为对煤层气化过程中生成的典型污染物多环芳烃(PAHs)进行有效控制,采用模拟固定床气化炉研究了内蒙古乌兰察布褐煤在煤焦-水蒸气气化条件下PAHs的生成及分布规律。结果表明,煤焦-水蒸气气化低温煤气中的PAHs以3环芳烃为主,含量最高的为苊和二氢苊。气化温度由900℃上升至1 000℃,PAHs生成总量由73.19 mg/kg降至9.40 mg/kg,降幅达90%;进一步升高温度至1 100℃,PAHs生成总量有所上升。水蒸气流量由0.17 mol/min增至0.61 mol/min,PAHs的生成总量整体呈现先升高后降低的趋势。水蒸气流量为0.39 mol/min时,PAHs生成量最大,为73.19mg/kg,为最小生成量的1.5倍。维持气化温度在1 000~1 100℃,可有效降低PAHs的生成。增加水蒸气用量,低温煤气中的PAHs含量降低,此时须加强对煤气冷凝水中PAHs的处理。     

基于等效心电源的体表Laplacian图的理论基础及其计算

利用真实几何形状的心脏 -躯干模型 ,在考虑了肺和心外膜对躯干容积导体影响的前提下 ,推导了基于心电等效源的体表电位 L aplacian公式 ,并得出了使用边界元法计算体表 L aplacian数值的计算公式     

右玉元堡煤煤焦-水蒸气气化规律研究

煤焦-水蒸气气化是鲁奇加压气化的重要工艺过程,水蒸气气化特性对于确定气氧比及预测水蒸气分解率具有重要意义。以右玉元堡长焰煤为研究对象,采用自制立式管式炉在800~1 100℃范围内进行了块煤煤焦水蒸气气化实验,比较了不同热解终温煤焦样品的比表面积及孔径分布特征,并利用气相色谱对不同时刻的煤气组分进行了检测。研究结果表明,煤焦内孔隙主要为2~10 nm的中孔,随热解终温的升高煤焦的比表面积降低。依据煤焦的二氧化碳反应性,以不同温度下水蒸气的还原率β作为评价煤焦-水蒸气气化反应性的指标,低温时温度对水蒸气反应性影响较大,温度由800℃升至900℃,β增大22.74%。     

褐煤热解过程HCN和NH3的析出规律

利用多功能热解气化实验平台对大雁褐煤进行了热解实验,对热解过程中HCN和NH3的释放规律随温度的变化进行了研究。结果发现,在挥发分二次热裂解反应中形成的主要是HCN,而NH3的形成不仅和挥发分的二次反应密切相关,还与半焦的进一步热解相关。     

大尺度煤热解多环芳烃生成及排放规律

煤层热解是煤田火灾和煤层气化的重要过程,也是多环芳烃（PAHs）生成及排放的重要来源。选用4种低变质煤,在水平管式炉内进行煤层热解模拟实验,研究了16种US EPA优控PAHs在不同热解温度条件下的生成和分布特征。结果表明：PAHs的生成受热解温度的影响显著。热解产物中PAHs分布以3环PAHs为主,占80%以上;2环萘的生成随热解温度的升高快速下降;热解温度高于700 ℃时,4环类PAHs生成显著增加;5环、6环类PAHs生成量小于1.0 mg/kg;高毒性苯并(a)芘的峰值出现在500～700 ℃,二苯并(a,h)蒽在400 ℃时生成量最大。热传导及传质阻力是影响大尺度煤非等温慢速热解过程PAHs生成及排放的主要因素。随煤变质程度的增加,高毒性PAHs生成量增大。400,900 ℃热解条件下PAHs毒性当量最高。     

加压热解半焦特性及有害元素演化行为研究

通过固定床加压热解模拟实验,考察了不同煤焦特性及有害元素演化行为;借助FactSage热力学计算对有害元素在热转化过程中的形态进行了分析。结果表明,加压显著提高煤焦比表面积和总孔容积,为反应物扩散提供有利条件。较高的反应温度导致矿物质熔融或表面烧结,阻塞煤焦孔隙,不利于内部产物扩散。加压热解过程中,70%以上的Hg、As和Se挥发进入气相中,表现出高挥发性;F、Cd和Pb的挥发率随温度升高显著增大。热力学计算结果显示,当温度高于800℃时,主要生成HF(g)、Hg(g)、AsH_3(g)、H_2Se(g)、Cd(g)、PbS(g)和Pb(g)等有害元素化合物。     

四种低阶煤中多环芳烃的分布特征

利用高效液相色谱法对4种低阶煤的二氯甲烷萃取液中多环芳烃PAHs(美国环保总署确定的16种PAHs)的含量及分布进行了研究,探讨了PAHs的分布与煤种、煤质参数之间的关系.结果表明:4种原煤中PAHs分布均以3环、4环、5环芳烃为主,其中4环芳烃最多.PAHs种类主要包括3环的苊、4环的苯并(a)蒽、芘、荧蒽以及5环的苯并(b)荧蒽.随碳含量增加,原煤中PAHs总含量总体呈现增加的趋势,在碳质量分数76.98%～81.85%时显著增加;随着氢碳物质的量比的减小,PAHs的总含量增加,但低环芳烃的含量相对减小,在氢碳物质的量比小于0.81时,PAHs总含量急剧下降;随着氧碳物质的量比增高,PAHs总含量减小;在氧碳物质的量比为0.10～0.21时,PAHs总含量呈现先明显降低后缓慢增加的趋势;PAHs总含量在挥发分41.01%～43.32%时急剧减少,在43.32%～46.06%时变化趋势平缓且含量相对较低.     

煤炭地下气化矿物碳酸化固定二氧化碳的研究

通过固-液-气三相模拟反应,研究了煤炭地下气化灰渣在模拟咸水中对二氧化碳的固化作用,考察了反应温度、反应压力、颗粒粒径及反应介质对二氧化碳矿物碳酸化固化率的影响.结果表明,反应温度从50℃升至200℃,固化率先增加后降低,150℃时最高;反应压力从1.0MPa升至2.5MPa,固化率从0.93%增至1.65%;颗粒粒径由75μm～150μm降至75μm以下,固化率从1.18%增至1.48%;反应介质由蒸馏水变为模拟咸水,固化率从0.38%增至1.65%.在150℃,2.5MPa,反应时间1h,颗粒粒径小于75μm的条件下,气化灰在模拟咸水中的固化率最高,可达1.65%.     

不同煤种热解多环芳烃的生成分布特征研究

研究了四种适宜地下气化的低阶煤在600℃热解条件下热解气中EPA-PAHs的生成分布特征,探讨了原煤组成的影响.结果表明,随着煤变质程度的增大,热解所产生的低环芳烃含量减少,高环芳烃含量增加,EPA-PAHs总量增加;热解气中EPA-PAHs以2R萘、3R苊、3R二氢苊、4R荧蒽、4R芘和4R苯并(a)蒽为主;3R芳烃含量最多,平均占EPA-PAHs总含量的67.57%;EPA-PAHs含量分别在碳含量为76.98%,H/C摩尔比为0.94,O/C摩尔比为0.16和挥发分为43.32%时达到最高水平.