沈北及元宝山褐煤熱溶解

对辽宁沈阳北部及内蒙元宝山褐煤进行了热溶解的研究。在固定溶剂及溶剂比的条件下考察了溶解温度,停留时间对溶解度及产品分布的影响,分析了气体组成及残渣性质。实验证明热溶解包括解聚合,裂化与缩合等反应。在395℃以前以解聚合反应为主,395℃后则裂化,缩合等反应加深。动力学计算表明在360～395℃温度范围内解聚合过程的温度系数为1.13及1.20。活化能为15200及14900卡/克分子。煤有机质溶解度随温度上升而增加,在895℃时达到最大值,分别为69.3％及39.0％,以后则又下降。停留时间对溶解度影响不大。实验证明元宝山煤残渣内仍含有约20～30％挥发份及约5％以上的焦油,说明残渣有机质未被充分溶解,仍须进一步研究。     

用粉煤灰合成不同组成的Sialon环境材料

以粉煤灰和炭黑为原料,采用碳热还原氮化法在1 350~1 550℃下保温6 h合成出不同组成的Sialon环境材料.研究了合成温度对材料相组成的影响,观察了其显微结构,并分析了粉煤灰的碳热还原氮化过程.研究结果表明:合成温度对材料的相组成影响显著;提高合成温度有利于莫来石的分解和Sialon的生成,通过控制加热温度可以合成不同组成的Sialon材料;1 350~1 400℃,1 450~1 500℃和1 550℃保温6 h可以分别合成(O′+β)-Sialon/莫来石、(X+β)-Sialon/刚玉和β-Sialon材料;在1 550℃下合成β-Sialon的平均粒径约为2~3μm.粉煤灰的碳...     

煤加氢液化和苯加压萃取所得沥青质组成结构的研究

借助~1H-NMR、IR、分子量测定和元素分析,采用Brown-Ladner方法,研究了煤加氢沥青质(Ⅰ)和苯加压萃取沥青质(Ⅱ)的组成结构,计算了碳原子分布、芳香度、芳环和脂环数等结构参数,推测了它们的化学结构模型,并与煤的化学结构模型进行了比较。Ⅰ随反应温度增加,芳香度急剧提高。390℃、430℃和470℃时,其芳香度分别为0.78、0.85和0.91,说明在高温下发生了脱氢反应。Ⅱ的芳香度随煤的变质程度增加而提高,其组成结构与煤本体没有根本的差别,是分散在高分子结构中的低分子化合物。     

热溶预处理油煤浆的粘度变化

将神华煤与循环油混合油煤浆经不同热溶温度预处理后,研究了油煤浆粘度的变化情况及原因.研究发现:与未经热溶处理的油煤浆相比,经热溶处理的其粘度有所增大.在同一热溶温度处理后的油煤浆在测粘过程中,粘度随测量温度的升高而减小,并没有出现粘度峰,粘度(η)与测量温度(tM)的关系为η=Aexp[Eη/8.314 5×(273 tM)].而在同一测粘温度下,经不同热溶温度处理的油煤浆粘度变化情况却截然不同:在神华煤发生热分解反应之前(＜320℃),η基本上随热溶温度(tT)的升高呈直线增加,η=B ktT;在开始发生热解反应以后(＞320℃),粘度在370℃时出现了峰值,η=η0 2a/πw/4(tT-tηmax)2 w2.     

热溶对红柳林煤低温热解行为的影响

以正己烷为溶剂,考察了热溶温度对红柳林煤(HL)热溶行为的影响,并研究了不同热溶温度下残渣的热解特性。结果表明:随着热溶温度从260℃升高至340℃,热溶萃取的小分子化合物(包括焦油和水的液相产物以及气相产物)的产率逐渐从7.10%增加至11.96%。热溶处理对原煤热解行为的影响显著,经过热溶处理后原煤热解析出的挥发分的产率则从28.02%降至10.49%~21.38%。随着热溶温度从260℃升高至340℃,热溶残渣热解过程中析出物质的产率从21.38%降至10.49%,液相产物的产率从12.01%降至3.72%,气相产物的产率稍有降低。煤中的小分子化合物是煤低温热解过程的"活性"物质,它不仅是化合物热解液相产物的组成部分,还可为煤的主体结构热解供氢,促进煤热解向焦油和气体的转化。     

煤燃烧和热解过程中As和Se的挥发实验

为了研究煤燃烧过程中痕量元素的挥发及其影响因素,对焦作煤和六盘水煤在200～1 000℃温度范围内进行了热解和燃烧试验,并将底灰中As和Se的变化与煤的热失重进行了对比分析.试验结果显示:As的挥发跟煤的热失重有一定的关系,当煤的热失重最剧烈时,As的挥发速率也最大;对于Se,由于其易挥发性,一般在600℃以后挥发趋于稳定.同时对这两种煤中痕量元素的挥发性进行了比较,发现焦作煤中痕量元素更易挥发,这主要是由于六盘水煤中的含硫量较高,大部分痕量元素跟硫铁矿结合,导致其熔沸点较高.最后,在800℃下对痕量元素As和Se的挥发行为进行了动力学分析.     

添加稀土硝酸盐氟碳铈矿的热分解行为

为了寻求较低温度下分解氟碳铈矿的方法,用TG DTA热分析技术研究了添加稀土硝酸盐(质量分数为5%)后氟碳铈矿的热分解过程,并用XRD方法分别对430℃和510℃下焙烧产物进行了物相分析·研究结果表明:430℃下不添加稀土硝酸盐时,氟碳铈矿只是部分分解,加入稀土硝酸盐后可以完全分解,分解产物主要是REOF,2CeO2·CeF3和少量的4CeO2·Ce2O3;510℃下氟碳铈矿完全分解,加入稀土硝酸盐无明显作用·     

红柳林煤温和液化性能研究

在相对温和条件下,考察了反应温度、氢气压力、溶剂供氢性能和催化剂对红柳林煤液化性能的影响.结果表明:在370～390℃ 范围内,温度升高的主要作用是促进煤的大分子结构解聚;在390～430℃ 范围内,温度升高的主要作用是促进重质产物二次裂解.此外,在Fe催化剂中加入碱性催化剂之后,Fe催化剂与碱性催化剂之间产生了协同效...     

退火温度对铝热法制备的TiCrFeMnNi高熵合金组织与硬度的影响

采用铝热法制备TiCrFeMnNi高熵合金,通过XRD、SEM、EPMA和硬度测试研究了铸态以及700、800、1 000℃退火后其组织和性能的变化.结果表明:铝热法制得的TiCrFeMnNi高熵合金为树枝晶结构,相组成包括体心立方相,面心立方相和σ相.铸态TiCrFeMnNi高熵合金的硬度可达615 HV.与铸态相比,随着退火温度的升高,σ析出相不断溶解,1 000℃退火后几乎完全溶解,硬度先明显上升后略有下降,分别为810、767、778 HV.     

不同变质程度煤燃烧阶段动力学参数

为研究煤自燃特征温度及危险程度,通过热重试验确定各煤种各个阶段温度范围和特征温度值,并用Freeman-Carroll法建立了反应研究f(α),并求出燃烧阶段煤的指前因子和活化能,并对特征温度值、指前因子和活化能变化规律进行了分析.研究结果表明:6种煤样燃烧阶段温度分别为247℃~433℃、280℃~537℃、279℃~542℃、272℃~550℃、313℃~574℃和365℃~594℃;随着固定碳的增加,煤燃烧过程及特征温度点滞后,煤的活化能和指前因子增大,1#煤样最易自燃,6#煤样最不易自燃;T1温度从247℃增大到365℃,T2温度从386℃增大到479℃,T3温度从408℃增大到514℃,T4温度从433℃增大到594℃.     

以苯乙酮为原料制备α-苯乙醇方法研究

目的:研究以苯乙酮为原料还原制取手性α-苯乙醇。方法:以甲酸钠为还原剂,在贵金属催化剂存在的条件下进行水中不对称转移加氢还原。结果:得到最佳的工艺参数:①催化剂制取时TsNHCH2CH2NH2用量为0.0024g,络合时间1h,络合反应温度50℃;②制取α-苯乙醇时反应物与催化剂之间的物质的量之比S/C=1000,温度40℃,反应时间3h。结论:利用甲醇钠在水中进行苯乙酮不对称转移加氢还原制取手性α-苯乙醇是可行的。     

加压下煤焦与二氧化碳反应的动力学研究

本文用试制成的加压热天平,测定了八种中国煤在900℃时制成的煤焦在1.2-31 at.和800-1050℃与CO_2反应的活性。结果表明活性同煤品位有很好的相关性,年轻煤的活性大于年老煤。研究了活性随热处理温度(800—1100℃)的变化。在同一气化温度,活性有规则地随制备温度的降低而增加,在同一热处理温度时,活性随气化温度的增加而增加。计算了表观活化能和制备活化能。由1.2—31 at.850—900℃一种褐煤焦在CO—CO_2混合物中气化得到的结果,关联成下列模型: W=K_1Pco_2/1 K_2Pco K_3Pco_2也讨论了比气化速率和炭转化率的关系。     

层状磷酸锆的溶剂热合成与表征

用溶剂热法合成了α 磷酸锆 (α ZrP)晶体 ,并采用XRD、IR、TEM和TG/DSC等方法对其进行了表征 ,结果显示 ,用该法制得的α ZrP ,具有良好的结晶度 ,层间距达到7.6 3 .α ZrP晶体的结晶水在 1 2 5℃到 430℃之间被脱除 ,其层板羟基在 430℃开始缓慢脱除 ,直到 5 80℃才完全脱除 ,表明其热稳定性较高 .得到了溶剂热法合成α ZrP的优化实验条件为 :体系中磷酸浓度为 5M至 1 0M和 1 80℃下反应 48h以上 .     

小麦秸秆热解生物油主要成分分析与残炭表征

以小麦秸杆为原料,利用自制的固定床式热解反应器,在400℃、450℃、500℃和550℃四种热解温度下进行了热解液化试验.采用气质联用仪定性方法测定了四种热裂解温度下制取生物油主要化学组分,利用电子扫描电镜对小麦秸秆和残炭进行了形态表征.结果表明:不同裂解温度制得的生物油成分大致相同,主要由醛类、酮类、苯酚类、醇类和有机酸类化合物组成.热裂解温度对生物油的主要化合物相对含量有一定的影响,但不显著.随着热解温度升高,乙酸相对含量减少,而糠醛和大多数酚类化合物相对含量增加;残炭表面产生的裂缝越大,结构更加松散,且有热解碳粒子沉淀其中.     

咪唑类离子液体对煤热物性参数影响的实验研究

离子液体对煤分子结构活性官能团具有显著的溶解破坏作用,从而可以抑制煤热量传递。为了考察咪唑类离子液体([EMIM][BF4]、[BMIM][BF4]、[BMIM][NO3]和[BMIM][I])对煤热物性参数的影响,使用离子液体对不粘煤进行预处理,通过激光闪射装置LFA 457测定在30~300℃范围内煤样的热物性参数,研究离子液体对煤热物性参数的影响,并分析离子液体预处理煤对温度的敏感性。结果表明:随着温度的升高,煤样的热扩散系数逐渐减小,比热容和导热系数逐渐增大,且温度越高,煤样的热物性参数的变化趋势越弱。在相同温度下,离子液体预处理煤的热扩散系数、比热容及导热系数均低于原煤样。在([BMIM]+)相同的情况下,[BF4]-对煤的热扩散系数抑制效果明显;在([BF4]-)相同情况下,[BMIM]+对热扩散系数的抑制效果明显。从敏感性分析可知,煤样的比热容对温度的敏感性最高,导热系数对温度的敏感性最低。此外,在相同温度下,[BMIM][I]处理煤的比热容和导热系数相对较低。实验结果为离子液体抑制煤自燃以及煤火的传热提供理论依据。     

不同气氛下氟醚橡胶热分解动力学的对比研究

利用热失重分析方法(TGA),研究了氟醚橡胶生胶在空气和氮气中的热分解规律,并探讨了五种升温速率下的热分解动力学.应用Flynn-Wall-Ozawa法计算获得了其热解过程的动力学参数,并利用Popescu法推断得到了热解过程的反应机理函数.研究结果表明:氟醚橡胶生胶只呈现出一个主要的热失重峰;升温速率越大,热分解温度越高;氮气中更稳定且氧气对其热分解有一定的促进作用;空气中的热分解活化能平均值为172.5kJ/mol,氮气中的为260.9kJ/mol;两种气氛下,热解过程均不能由单一的机理函数来描述;空气中,340℃~370℃阶段机理符合相边界反应,球形对称,370℃~380℃阶段机理函数符合Ginstling-Brounshtein(G-B)方程,380℃~400℃阶段符合Zhuralev(Zh)方程;氮气中,400℃~430℃阶段机理函数符合Ginstling-Brounshtein(G-B)方程,430℃~460℃阶段机理符合相边界反应,球形对称.     

变形条件对2618铝合金等温成形工艺的影响

为控制2618铝合金等温成形效果,利用Gleeble-1500型热/力模拟实验机,采用正交实验法研究了变形温度T、应变速率ε和变形程度ε对变形抗力的影响,实验表明:T=430℃,ε=(4～8)×10-3 s-1,ε=40%为最佳等温变形条件.     

热态下介观电感耦合电路中的量子涨落

在对真空中介观电容耦合电路进行量子化的基础上,采用Lewis-Riesenfeld不变量理论及时间独立的哈密顿系统的知识对在热态下的电感耦合的介观电路中的量子涨落进行研究,并将结果与在绝对零度情况下进行比较.结果表明热态下介观耦合电路中的量子涨落与组成元件的参数和温度有关;并且电路系统在一定温度下的不确定关系比在绝对零度下更为明显,温度越高、涨落越明显.     

Ca(Sm0.5Nb0.5)O3介质陶瓷的微波烧结

通过改变微波烧结温度和保温时间,优化Ca( Sm0.5 Nb0.5) O3 (CSN)陶瓷的微波烧结工艺,用X线衍射仪(XRD)、扫描电镜(SEM)和微波网络分析仪等对试样进行表征.从相组成、显微结构及微波介电性能等方面对微波烧结试样与常规烧结试样进行对比分析.结果表明:微波烧结可大幅降低CSN的烧结温度,促进试样的致密化,其物相组成和传统烧结试样无明显差别;微波烧结还可以改善CSN陶瓷的微波介电性能,在1 375℃微波烧结30 min可获得优异的微波介电性能,介电常数(εr)=20.08,品质因数(Q×f)=37.03 THz,谐振频率温度系数(Tf)=-10.2×10-6℃-1.     

脱硫石膏-偏高岭土-水泥复合胶凝体系研究

对50%脱硫石膏和偏高岭土组成的辅助胶凝材料与50%水泥组成的复合胶凝体系进行了试验研究.结果表明:800℃热激活脱硫石膏为无水石膏,透射电子显微镜(TEM)分析表明存在明显空腔结构和晶体缺陷;脱硫石膏经400~800℃热激活处理后试样10min~7d的溶解速率不同,且经800℃热激活处理的脱硫石膏溶解速度最快;标养条件下选用经800℃热激活的脱硫石膏作为复合胶凝体系的组分能够获得较高抗压强度,而蒸养条件下可选用未经热激活的脱硫石膏;脱硫石膏与偏高岭土配比按CaSO4和Al2O3摩尔比控制,其比值在0.7~1.1范围内较为适宜,能够达到理想的强度且体积稳定性良好.