加压快速热解液相炭化焦的物理性质及CO2气化活性

以一种液相炭化焦(石油焦)为原料,在快速升温和热解压力为常压至3 MPa下制备了热解焦,主要考察了热解停留时间和热解压力对其失重、BET表面积和CO2气化活性的影响。结果表明:在加压快速热解条件下,随热解停留时间增加,液相炭化焦的失重率增加,BET表面积呈下降趋势,气化活性略微减小;随热解压力增加,液相炭化焦的失重率增加,BET表面积先增加后下降,气化活性略微变化,甚至基本不变;常压条件下液相炭化焦的气化活性明显高于加压条件下的气化活性。     

煤沥青型焦制备与固结机理

以煤沥青为黏结剂,对焦粉型焦制备新工艺及其固结机理进行研究。研究结果表明:助剂BJ可激发煤沥青中芳香烃等化合物的活性,使煤沥青常温下具有黏结性,实现型焦的冷压成型,其湿块2 m落下强度大于50次;超细磨填充料可填充煤沥青收缩产生的孔隙,充实煤沥青炭化骨架,强化型焦的炭化固结;煤沥青最大的热分解挥发速率和热缩聚速率分别出现在336℃和629℃,湿块经370℃挥发15 min及600℃炭化30 min后制备的型焦抗压强度达20 MPa;煤沥青在挥发和炭化中解脱除H和N等并吸收O缩聚形成C—C键的炭化骨架,其C与H的物质的量比由1.69提高至2.80,C与O的物质的量比由91.77降低至67.23;型焦炭化块主要由C及少量O构成,煤沥青形成的C—C键炭化骨架将焦炭颗粒牢固地黏结成块,使得型焦内部结构紧密、均质性好。     

徐州圣戈班高温煤焦油的分离和GC/MS分析

以徐州圣戈班高温煤焦油为原料,在超声辐射下用石油醚(PE)萃取,将煤焦油分离为石油醚可溶物(PESF)和石油醚不溶物(PEIF).在索氏萃取器中依次用石油醚、甲醇和乙醇萃取PEIF,得到3种萃取物,分别记为E1、E2和E3.用气相色谱/质谱联用仪(GC/MS)分析PESF、E1、E2和E3,在PESF和E1中共检测到235种组分,主要是1～6环芳烃,还有少量含杂原子(氧、氮、硫)的有机化合物,在E2和E3中没有检测出任何化合物.结果表明,以PE为溶剂、通过超声辐射和索氏萃取可以从煤焦油中分离出所有的GC/MS可测成分.     

西藏管花秦艽花弱极性成分的GC-MS分析

首次对西藏管花秦艽干燥花的弱极性成分进行气相色谱-质谱分析.用乙醇回流提取管花秦艽的干燥花,得到浸膏后,以不同沸程的石油醚萃取出其弱极性成分,然后应用GC-MS分析技术,对石油醚萃取物进行化学成分分析研究和比较.用石油醚萃取物直接进行GC-MS分析,除检测到烷烃外,发现60～90℃石油醚萃取物中存在含量较高的4种芳香酯类化合物.两种石油醚萃取物经甲酯化处理后,共鉴定了30种弱极性成分,主要为脂肪酸酯类和烷烃类.管花秦艽花含量最高的脂肪酸是14-甲基-十五烷酸、亚麻酸和亚油酸.实验结果为了解管花秦艽的化学物质基础和进一步开发研究提供了一定的科学依据.     

硅烷偶联剂与SiO_2表面化学反应的研究

本文用气相色谱和付里叶红外光谱直接检测了作为玻璃纤维模型的气相沉积SiO_2与硅烷-水(或硅烷CCl_4)体系所进行的反应。证明了这两相间的界面上存在着化学反应,存在着以化学键相联接的界面层结构。从实验结果推断出硅烷偶联剂本身经均缩聚反应后,生成的-Si-O-Si-键其红外吸收峰在1056—1063cm~(-1),而硅烷偶联剂与气相沉积SiO_2上硅羟基发生共缩聚反应后,生成的-Si-O-Si-键红外吸收峰在1105—1120cm~(-1)。     

氟化物对煤沥青炭化产物性能和结构的影响

以煤沥青为原料,通过添加不同含量的氟化物对煤沥青进行改性处理,采用TG、CO2反应性以及XRD和SEM分析对改性沥青焦进行表征。结果表明,氟化物有效地改善了炭化产物沥青焦的显微结构,使改性沥青焦更加致密,并在一定程度上改变了沥青焦的氧化行为,从而明显提高沥青焦的抗氧化性能。相对未改性沥青焦,氟化物改性沥青焦CO2反应性降低了47%～74%。     

焦炉装平煤过程的离散元模拟优化

目前炼焦煤的供应日趋紧张,在现有设备下提高焦炉的单孔装煤量成为了研究重点。由于物理试验研究不仅耗费劳动力且有很大的不确定性,本文建立了以离散元为基础的仿真模型,研究了焦炉炭化室的装平煤过程。结果表明,由于炭化室结构造成的壁面效应,不同区域的煤料配位数和散密度相差明显,导致了机侧和焦侧缺角严重,装煤不满的现象。针对这个问题,通过改变不同落煤口的装煤顺序,发现在靠近焦侧和机侧的落煤口先落煤时,煤料能够为两侧减少缺角提供支持,从而有效地提高了总装煤量。关于平煤过程,研究确定了一种两次长平煤和两次短平煤相结合的方式,对炭化室内煤料起到了压实、压匀的作用,并明显改善了焦侧缺角的问题。     

型焦煤沥青粘结性能的强化

煤沥青是焦粉成型最有效的粘结剂,为了提高型焦强度,采用配加添加剂和细化沥青来强化煤沥青粘结性能,同时对强化机理进行分析。研究结果表明:助剂BJ可显著强化煤沥青的粘结性能,使型焦湿块和炭化块强度均明显提高;添加BJ后的煤沥青由固体颗粒态转变为粘稠的胶体态,粘结方式由以固相粘结为主变为以液相粘结为主;对煤沥青进行细磨处理可降低煤沥青热挥发产生的大孔洞数量;与煤沥青共混共磨的超细磨焦粉可填充煤沥青热处理产生的孔隙,与煤沥青共炭化而强化煤沥青的炭化骨架;当煤沥青粒度细磨至粒度小于0.15 mm时,配加质量分数为2.0%的BJ和12%平均粒度为8.6μm的焦粉可显著强化煤沥青粘结性能,大幅度地提高型焦强度。     

冷压型煤炭化炉炉型讨论

近半个世纪以来,型焦技术的研究发展得相当快。目前,各种各样的型焦生产工艺多达二、三十种,归纳起来有热压型焦法和冷压型焦法两类。但是,无论是热压法还是冷压法,如果型煤不经过炭化(或热焖)处理,便不能获得具有高炉过程所需要的强度的型焦。试验研究表明,型煤经炭化(或热焖)处理后,型焦的强度都有大幅度的提高。     

炭化压力对中间相沥青焦微观结构的影响

借助偏光显微镜、扫描电镜和透射电镜对中间相沥青焦的微观结构进行了研究。结果表明:中间相沥青在常压下炭化后,其偏光组织结构以小域组织为主,高压下炭化后以流线型组织为主。在SEM和低倍TEM下,中间相沥青焦为层片状结构,随炭化压力的增加,焦炭中的孔隙由大小不均的大孔变为孔径较均一的小孔。在HRTEM下,中间相沥青焦的微晶很大,内部的晶格条纹排列很规整,是一种长程有序的晶体结构。