褐煤与大豆荚共热解特性分析及动力学研究

利用热重分析仪对褐煤、大豆荚及其混合物进行热解特性分析,研究添加大豆荚对褐煤热解过程的影响,并从动力学角度分析其热解机理。结果表明,大豆荚的添加有利于促进褐煤热解反应,使其热解过程向低温区移动,热解失重速率变快,与褐煤单独热解相比,在升温速率为10K/min下30%大豆荚与褐煤共热解的最大失重速率所对应的温度降低5.6℃,挥发分析出的终止温度提前17.51℃,其混合物热解反应指前因子A增大2.78min~(-1);大豆荚与褐煤混合物的热解速率随着升温速率的增大而加快,其热解过程符合一级反应动力学方程。     

淮北矿区煤矸石、煤泥、中煤复配煤热解特性与动力学研究

文章通过热重分析对淮北矿区煤矸石、煤泥、中煤及其复配煤在高纯氮气条件下的热解过程进行了分析;研究不同配比对热解过程的影响,并利用Coats-Redfern积分法对热解过程进行了动力学分析。结果表明:单种煤热解过程的活化能越小,其反应活性越高;复配煤热解反应的活化能均小于单种煤活化能线性叠加的计算结果,证实其热解特性有所改善。     

以热解特征判别干酪根类型

应用热重仪对10余种不同类型试样(包括生油岩、煤及其干酪根)进行了热解试验,总结分析了三种类型干酪根在恒速升温时的热分解特征.其明显的特点是:(1)在热解反应最激烈时,Ⅰ类干酪根反应速率最大,Ⅱ类次之,Ⅲ类最小.(2)反应终止温度与起始分解温度的差值,Ⅰ类最小,Ⅱ类稍大,Ⅲ类最大.对实验结果进行数据处理,归纳成一个无因子群.以此作为一个新的热解类型判别指标,称作热解类型参数.研究发现,这个方法既适用于干酪根,也可用于原岩(即生油岩、油页岩和煤);既可用热重仪实验,也可用岩石评价仪(Rock—Eval).该法所用试样量少,实验时间短,操作简便.     

林木热解动力学模型研究

介绍针对林木热解特性进行研究所取得的成果．借助于热重实验装置对若干树种试样进行了试验．实验发现,试样从常温至５００℃左右高温的升温热解阶段经历了水份析出、第一步热解过程和第二步热解过程．用Ｄｏｙｌｅ方法和Ｃｏａｔｓ－Ｒｅｄｆｅｒｎ方法对热解的非等温动力学过程进行了推断,结果表明林木的两步主要热解过程均可用简单反应动力学模型进行模化,表现反应级数为２,并且绝大多数热解过程均由两步主导反应控制．     

在管式炉中生物质热解的机理

介绍了在管式热解炉中生物质的热解过程．以稻壳为原料，探索生物质在管式热解炉中的反应特性．三种产物(气体、焦油和木炭)单独收集并进行了分析．研究分析了反应温度对热解产物的影响，发现产气中氢气的百分含量随着热解温度的提高明显增加，二氧化碳的百分含量则随着温度的提高而减少．     

不同类型干酪根热解生烃动力学研究(一)

采用岩石评价仪对不同类型未成熟干酪根的热解生烃动力学特征进行了研究,分析了所得出的热解反应生烃率-温度和反应速率-温度曲线及其特征值。研究结果表明,不同类型干酪根具有不同的热解生烃动力学特征,三种类型干酪根的主要生烃阶段的温度范围(△T)不同,其规律是Ⅲ类干酪根的温度范围大于Ⅱ类干酪根,Ⅱ类干酪根又大于Ⅰ类。同一试样在不同升温速率的实验中,其最大反应速率点对应于相同的生烃率。     

基于TG-FTIR研究海藻与稻壳共热解协同耦合机理

为了研究大型海藻与木质类生物质的混合热解机理,基于热重-红外联用(TG-FTIR)技术,对条浒苔、稻壳及条浒苔+稻壳混合物(质量比为1∶1)进行热解试验.通过样品的微观结构分析可知,条浒苔主要成分为硫酸多糖、蛋白质等.通过热解热重试验研究可知,在样品的主要挥发分析出阶段,海藻表现为放热反应,其与稻壳共热解时也为放热,说明混合热解实现了能量的耦合;混合后热失重速率试验值相对理论叠加值有所提高,说明混合热解使各组分之间产生协同反应.通过在线红外光谱分析热解过程中的气体产物,可知条浒苔和稻壳在混合热解速率最大时羰基C=O和S=O析出峰增强,并产生伸缩振动的醚键C—O—C的特征峰.最后采用Coats-Redfern积分法对热解过程进行动力学分析,发现混合后反应的活化能降低,使得热解更易进行.     

松木在不同条件下热解失重规律实验研究

针对松木在不同条件下热解的失重规律,用热重分析法对松木的热解失重过程进行了系统研究。分析了松木样品在不同升温速率(5、10、20、30℃/min)和不同温度(200、250、300、350、400℃)条件下恒温4h热解的实验结果,发现松木样品的非等温失重过程由脱水、保持、剧烈失重和缓慢失重4个阶段组成,并且在相同条件下样品的质量对松木的热解过程有一定的影响。在恒温热解过程中,不同的恒温温度条件其失重曲线形态基本相似,但在200、250、400℃条件下恒温热解的热重曲线与300、350℃条件下恒温热解的热重曲线相比较较为平缓。研究结果,为研究松木的热解反应动力学模型及对其合理利用提供了一定的理论基础。     

半纤维素热解反应的微观反应机理研究

采用密度泛函理论(DFT)方法,以半纤维素热解反应中的典型产物2-糠醛为切入点,对半纤维素模型化合物4-O-甲基-D-葡萄糖醛酸-D-木糖在温度范围(300~1100K)内进行了热解反应机理研究。研究发现,热解反应分为两个阶段,第一阶段为二聚体模型化合物的解聚,第二阶段为解聚后的两个单体分别反应生成2-糠醛的过程。计算结果表明:700K左右为二聚体模型化合物发生解聚的最佳温度,其支链发生分解反应的最大反应速率所对应的温度为500K左右,其主链分解反应的最大反应速率所对应的温度为700K左右。     

基于量子化学的玉米秸秆热解机理的模拟计算

建立了玉米秸秆的分子模型,并以此为研究对象,采用密度泛函理论B3LYP方法,在6～31g基组水平上,对其进行了热解反应机理研究。设计了玉米秸秆热解过程的4条初反应路径,并在分析初反应结果的基础上设计了14条次反应路径,对每条反应路径的反应物,过渡态,中间体以及产物均进行了结构优化和频率计算。计算结果表明:玉米秸秆热解初期半纤维素开始热解,木质素侧链轻微热解;初反应R1,R4反应焓变较小,分别为395. 77 kJ/mol和104. 70 k J/mol,认为玉米秸秆热解主反应路径以TS2及TS8次反应路径为主,其热解产物包括呋喃类,吡喃类,烷烯烃和芳香族化合物。     

Isolated 4-20 mA Current-Loop System in the Experiment of Coal Pyrolysis in H-plasma Producing Acetylene

The purpose of this paper is to demonstrate a systematic approach to design high performance signal conditioning circuits,and to show how to implement the 4-20 mA analog current-loop transmitter and receiver circuits by using isolation amplifier.The basic principle and typical applicable circuits of the 4-20 mA current loop isolation chip T1100N,the current-limiting circuit and filter circuit are presented.And the experimental testing data of the circuits are analyzed.     

热解温度对东胜褐煤等温热解的影响

对东胜褐煤进行等温热解试验,分析热解温度对褐煤热解气的组成、产量和热值的影响,并利用FTIR对褐煤及其热解产物半焦的主要分子结构进行分析。结果表明,随着等温热解温度的升高,褐煤热解产物半焦中脂肪烃类结构及含氧官能团减少;热解气中CO和H2的含量逐渐增加,CO2的含量明显降低,CH4和CnHm的含量先增加后减少,热解气的产量和热值明显增加;当热解温度为700℃时可得到较高热值的热解气,此时φ(H2)高达39.5%。     

KF4-和KF4系列超卤化物稳定性及热裂解的理论研究

目的对KFn-和KFn(n=1～4)系列超卤化物进行理论研究。方法采用密度泛函理论B3LYP/6-311+G(3df)方法。结果得到了KF n-和KFn系列卤化物的稳定构型、垂直电离能VDE、垂直电子亲合能EAvert、绝热电子亲合能EAad、同位素效应及裂解反应热力学信息。结论同位素效应不影响VDE,EAvert,EAad及裂解反应热力学能变的值。中性物质每一步的裂解均易于其负离子的对应裂解。相对电离而言,热裂解更容易破坏该类负离子。     

CH4在Ni-Mg-O催化剂上裂解生长碳纳米管的本征动力学

考察甲烷在Ni0.5Mg0.5O催化剂上裂解生长碳纳米管(CNT)的本征动力学.在常压,540～640℃,GHSV=(2.0～9.0)×104mLh-1g catal-1.反应条件下,测得甲烷裂解转化率随反应温度、接触时间的变化,运用最小二乘法拟合求算出反应速率,进而建立反应动力学方程的幂函数模型,求得甲烷和氢气的反应级数分别为1.32和-1.41,反应活化能Ea为172kJmol-1,并根据实验数据验证了甲烷在Ni基催化剂上吸附、解离、脱氢的机理模型.     

ZnIn2S4薄膜喷雾热分解制备及其光电化学性质

以ZnCl2、InCl3·4H2O和(NH2)2CS为原料,采用喷雾热分解方法在ITO玻璃上制备了高质量的ZnIn2S4薄膜,使用X射线衍射仪、扫描电镜和分光光度计对制备的薄膜进行了结构、形貌和光学性质的表征,利用基于密度泛函理论的平面波赝势方法对制备的立方相ZnIn2S4进行了能带结构计算,并采用锁相放大技术研究了ZnIn2S4电极的光电流作用谱图.结果表明:使用喷雾热分解方法能够制备结晶完好、无针孔的ZnIn2S4薄膜,制得的薄膜呈立方相,在可见光区(λ＞420nm)有很好的光吸收;薄膜为间接带隙半导体,价带最高轨道由S3p In5p构成,导带最低轨道由S3p In5s轨道构成,作为光电极使用可有很好的光电化学响应,在0.1 mol/L Na2SO3和0.1mol/L Na2S的混合电解质溶液中,0.3 V电极电势下400 nm处的光电转换效率(IPCE)达到了30%以上.     

生物质快速热解制备生物油

大规模生物质快速热解制取生物油将成为解决液体燃料短缺的一个重要途径。总结了热解所需的原料预处理要求,介绍了各种热解反应器目前的应用状况,重点介绍了利用热解副产物(焦炭和燃气)实现自热式热解液化的工艺技术及其关键问题,并结合3种比较成熟的热解反应器介绍了最佳的自热式热解工艺,随后阐述了热解产物中的固体颗粒分离以及生物油冷凝的工艺,阐述了生物油生产、存储和运输过程中的环境、安全和健康问题。     

维生素E热裂解行为研究

 组合应用热裂解-冷进样-气质联用( Py-CIS-GC/MS)技术,对维生素E在无水空气、9%氧氮混合气、氦气中,300,600,900℃下的裂解产物进行研究,结果显示:①维生素E在各个裂解气氛及裂解温度下共有的裂解产物有壬醛、1-甲基-2-戊基-环丙烷、维生素E;②对于在900℃和600℃时的裂解,在同一裂解温度下,随着裂解气氛中含氧量的减少,烯烃类物质种数减少,质量分数下降;烷烃类物质其种数虽然减少,但质量分数却明显增大;酮、醛、醇、酯、呋喃类香味物质随着裂解气氛中含氧量的减少其个数减少,质量分数下降;对于同一个裂解气氛,随裂解温度的降低其裂解产物中烯烃类、烷烃类物质种数呈减少趋势且含量下降;酮、醛、醇、酯、呋喃类物质产物种数和含量变化不大;③300℃时裂解产物以维生素E的原形转移为主,并生成了壬醛、烷烃类物质等;④裂解温度在600℃及900℃时维生素E原形转移的量差别不大,平均质量分数约为17.80%;而在300℃时,在无水空气、氧氮混合气、氦气氛围下转移的量分别为90.24%、84.61%和75.60%.     

Synthesis mechanism of LiNiVO4 by wet chemical method and mixed valence of nickel and vanadium

The single phase LiNiVO4 has been successfully synthesized by adopting a new mild liquid route with oxalic acid as both complexant and precipitant, and this method is named the CPG method. The products were obtained by sintering the dry gel precursor which was prepared by the CPG method at 200-850℃ for 2-10 h in air. The products were tested by XRD, XPS, ESR and TGA-DTA, and the resuits indicate that the single phase LiNiVO4 could be obtained at 450℃ for 2-3 h in air and LiNiVO4 was still steady at 850℃ for 10 h. The valence analyses show that in LiNiVO4 the valence of lithium is +1, both nickel and vanadium have the mixed valence, namely +2, +3 for nickel and +4, +5 for vanadium respectively. The LiNiVO4 can be expressed as LiNi3+xNi2+ 1-x V4+ x V5+ 1-x O4 (0≤x＜1). The pyrolysis mechanism of the dry gel is also discussed.     

纤维素类生物质热解技术研究进展

生物质是地球上存在的最丰富的可再生资源,通过热解技术实现生物质高值转化是一种前途乐观的工艺.热解是在完全无氧或有限供氧条件下,极少发生气化反应的情况下进行的降解反应.热解的主要产物有生物油、焦炭和气体.通过热解技术可以实现把低能量密度的生物质转化为高能量密度的液、固、气产品,同时还能从生物油中提取多种化学品.主要综述了纤维素类生物质热解的一般原理,热解反应器及其工艺参数,热解产物组成及其特性等.