抚顺煤热解过程中N2生成的实验研究

利用固定床反应器在600~1 300℃范围内进行抚顺煤的热解实验,研究了热解过程中燃料N向N2的转化,以及脱除矿物质元素和添加催化剂对N2生成的影响.升温速率是20℃/min,热解载气为高纯He,热解产生的N2用气相色谱方法定量分析.实验结果表明,抚顺原煤在600℃热解时N2生成量很少,不足10%.随着热解温度的进一步升高,煤中N向N2的转化率几乎呈线性增长.N2的来源一是直接从煤的大分子结构中释放,二是由矿物质元素与燃料氮之间的固相反应产生.抚顺煤脱除矿物质后热解时,N2的生成量明显减少.Ti、Na、K、Fe、Ca类矿物质元素的加入不同程度地促进了N2生成,而且其作用温度区间各不相同.     

FeCuNbSiB非晶薄带的模量和线膨胀系数研究

采用单辊法制备了宽4.5mm、厚25μm的Fe73.5Cu1Nb3Si13.5B9晶薄带.并用Q800动态热机械分析仪(DMA)测试了非晶薄带的弹性模量、线形变和线膨胀系数随着测试温度的变化关系.结果表明,非晶薄带的弹性模量随着测试温度的升高而减小;非晶薄带的线形变都随着测试温度的升高而增大;非晶薄带的线膨胀系数在50～150℃温度范围内随着测试温度的升高而增大,在150～300℃温度范围内随着测试温度的升高而减小.     

钙钛矿型燃煤催化剂的制备及催化性能

为使燃烧催化剂满足燃烧体和环保的要求,研制了以粉煤灰为载体、以稀土和二氧化锰为活性组分的钙钛矿型燃煤催化剂.催化剂的制备采用浸渍法,经过120℃干燥、850℃焙烧活化.X射线衍射图表明该催化剂主要成分是LaMnO3.热重分析表明,添加钙钛矿型催化剂可以促进煤炭的燃烧,提高燃烧速率,使煤的着火点温度降低10℃、失重速率最大温度降低19℃、燃烧结束温度提前21℃.     

生物质/煤超临界水气化制氢的主要影响因素

以羧甲基纤维素钠(CMC)/华亭烟煤的超临界水共气化制氢为例,考察了温度(350～700℃)、压力(20～35 MPa)和物料(CMC 煤)的质量分数w(1.1%～2.0 %)等对生物质/煤共气化气体产物的影响.模拟和实验结果表明:得到的主要气体产物是H2、CO2和CH4,产气中H2的摩尔分数随温度的升高而升高,但温度升高到一定值后,H2的摩尔分数(x(H2)=67%)保持不变;随物料质量分数的增加,H2的摩尔分数减小,物料的温度和质量分数的变化对产气的作用远大于压力;制氢的适宜温度为450～550 ℃、压力为25 MPa左右、w≥15%.提出后续实验应着重提高物料在反应器内的加热速率,筛选研究在较低温度下能有效催化产氢的Ni催化剂.     

液相生化法烟气脱硫机理及动力学

试验研究pH、Fe3+浓度、SO2浓度和温度对液相生化法烟气脱硫反应动力学的影响.结果表明:Fe3+浓度是整个脱硫过程中最关键的影响因素,Fe3+浓度为0—0.01mol/L时,脱硫效率随Fe3+浓度的增加而增加,继续增加Fe3+浓度,脱硫效率没有明显变化;pH在1.5—3.5范围内,脱硫效率随H+浓度的升高而降低;SO2浓度在1145—2232mg/m3范围内,脱硫效率随SO2浓度的增加而降低;温度在20℃—35℃范围内,脱硫效率随温度升高而升高.同时,在推理液相生化法烟气脱硫机理的基础上,建立了Fe3+浓度变化的动力学方程,用动力学方程计算的Fe3+浓度很好地和试验值吻合.     

改性活性炭催化水解羰基硫

采用浸渍法制备锰金属氧化物改性活性炭催化剂,从反应温度、空速、水汽含量、羰基硫(COS)质量浓度和稳定性等方面考察催化剂脱硫性能.实验结果表明,该催化剂在温度为40～70℃,空速为1000-2 500 h-1,相对湿度为2.40%-6.20%,COS质量浓度为0.9～2.5 g/m3下具有较高的脱硫精度;该催化剂适用于黄磷尾气中微量COS的脱除,催化剂中毒的机理可能是COS在脱除过程中氧化生成的硫酸盐毒化了表面碱性羟基活性位.     

Ｉｎ熔体的结构变化与粘度变化之间的联系

利用高温液态金属X射线衍射仪在280℃、390℃、550℃、650℃、750℃研究了In熔体的结构.实验结果表明,In熔体的平均最近邻原子间距和原子配位数随温度的升高而减小,原子团簇出现热收缩现象,且收缩在390～550℃温度区间内发生突变,收缩明显.利用回转振动粘度仪对In熔体在液相线以上不同温度进行了粘度测量,结果表明,随温度升高,In熔体的粘度降低,总体上呈现指数变化规律,在430℃和470℃附近出现异常变化.粘度出现异常变化的温度与其结构发生突变的区间一致,表明熔体粘度与熔体结构之间有着密切的联系.     

不同反应气氛下尖晶石型Cu0.7Ni0.3Fe2O4 催化剂的柴油车氮氧化物净化性能

为考察溶胶-凝胶法制备的尖晶石型Cu0.7Ni0.3Fe2O4催化剂在不同反应条件下的稳定性和适应性,通过在自制的固定床反应器上模拟柴油车尾气,研究在不同反应气氛下催化剂的NH3选择性催化还原NOx性能,并利用XRD、SEM、N2吸附、FT-IR等技术对催化剂进行表征分析。结果表明：Cu0.7Ni0.3Fe2O4催化剂在不同反应气氛下的催化性能和抗硫性能各异。300~400℃为高效温度区间,其中350℃为最佳活性温度点,而自280℃起,随着温度的提高,催化剂抗硫性能也随之提高。在10000~30000h-1空速范围内,催化剂具有较好的适应性,催化性能和抗硫性能随着空速的增加而逐渐降低。当氧含量≥5%时,催化剂具有良好的催化活性和抗硫性能。一定的氨氮比（≥1.2）可使NO去除率达到最大。反应过程中催化剂的失活程度与SO2浓度呈正相关,催化剂在低硫浓度（≤0.035%）下具有良好的抗硫性能。     

La_(0.8)M_(0.2)Fe_(1-x)Cu_xO_3钙钛矿型氧化物的制备及催化性能研究

采用溶胶-凝胶法制备了一系列钙钛矿复合氧化物La0.8M0.2Fe1-xCuxO3(M为Sr、Ba和Ce).催化性能测定结果发现,800℃焙烧所制得的La0.8Ce0.2Fe0.7Cu0.3O3具有良好的三效催化性能,在该催化剂上C3H6、CO和NO的起燃温度较低,分别为225℃、200℃和280℃,并且在温度达到325℃之前都能得到完全转化.扫描电子显微镜和X射线衍射测试分析表明,La0.8Ce0.2Fe0.7Cu0.3O3具有良好的钙钛矿型晶体结构,晶粒为纳米级,团聚不严重,这可能是其三效催化性能良好的主要因素.     

不同温度的水岩作用对岩石节理表面形貌特征的影响

选取2种不同岩石试样,利用微机超级恒温槽控制不同温度的水岩作用,并采用Talysurf CLI2000三维表面激光形貌仪扫描岩石表面并分析其形貌特征参数,通过水岩作用前后形貌分形参数和数理统计参数定量对比,探讨不同温度水岩作用对岩石节理表面形貌变化影响机制.试验结果表明:在20～60℃范围内,经过水岩作用后岩石表面形貌分形维数的相对变化△D随着温度升高而增大,在60～80℃范围则随着温度升高而减少;相对分形维数变化△D和水岩作用温度t二者之间的呈现抛物线函数特征;温度对形貌数理统计参数的影响规律表明:温度的升高可以促进水岩作用,并且存在一个温度敏感极值点tms(本研究为60～80℃之间),此时温度对水岩作用影响程度达到最大.当温度低于敏感极值点时,温度的升高可以加速促进水岩作用,而高于敏感极值点时,水岩作用对温度的敏感性明显降低.     

CO2气氛下FeLi/AC催化剂上的乙苯脱氢反应

研究了助剂Li对活性炭负载铁氧化物(Fe/AC)催化剂在CO2气氛下的乙苯脱氢反应性能和CO2促进作用的影响.结果表明,助剂Li的最佳添加量为0.6 mmol/g,n(Li)/n(Fe)=0.2;550℃,CO2气氛下Fe(3.0)Li(0.6)/AC催化剂上的乙苯转化率、苯乙烯收率和选择性分别为65.4%、62.9%和96.2%.助剂Li的添加明显提高了Fe/AC催化剂上的乙苯脱氢活性,抑制了催化剂失活.在CO2气氛下,Fe(3.0)/AC和Fe(3.0)Li(0.6)/AC催化剂上苯乙烯收率比N2气氛下明显提高,表明CO2显著促进了乙苯脱氢反应,具有良好的耦合作用.     

Fe(2/3)xNi1-xSO4-P2O5/γ-Al2O3的催化性能研究

通过Fe(2 / 3)xNi1-xSO4-P2 O5 /γ -Al2 O3催化剂对 1 -丁烯齐聚反应的催化性能研究 ,考察了催化剂Fe对 (Fe +Ni)的原子分率、焙烧温度、活性组分担载量等催化性能的影响 .结果表明 :Fe0 .5 3Ni0 .2 1SO4复合盐以P2 O5 为助剂的Fe/(Fe+Ni)值为 0 72 ,其担载量为 2 .36mmol/gγ -Al2 O3时催化剂活性最高 .催化剂的最佳活化条件为 4 50℃下非还原气流中活化 4h .     

后处理温度对Ni/ZrO2催化剂上甲烷水蒸气重整反应转化率及选择性的影响

制备了Ni/ZrO2催化剂,并研究了该催化剂的还原温度、载体焙烧温度对催化剂性能的影响.研究表明,当焙烧温度在823 K~1 023 K时,随着温度的升高,CH4的转化率也随之发生变化,焙烧温度为923 K时,CH4的转化率达到74.87%;当还原温度在723 K~1 023 K范围内时,随着还原温度的升高,CH4的转化率降低.     

焙烧温度对PdO-CeO_2催化剂CH_4氧化活性的影响

采用共沉淀法制备了PdO-CeO2催化剂,考察了焙烧温度对其CH4氧化反应催化性能的影响,并运用X射线粉末衍射(XRD)、物理吸附(BET)、CO化学吸附、Raman光谱和X射线光电子能谱(XPS)等技术对催化剂进行了表征.实验结果表明:随着焙烧温度从400℃提高到800℃,PdO-CeO2催化剂的活性下降;焙烧温度进一步提高到1 000℃,催化剂的活性又出现明显的提高.结合相关表征可知:Pd(PdO)粒子烧结和比表面积下降是CH4活性下降的主要原因;然而,随着焙烧温度的升高,催化剂中金属Pd含量增加是导致1 000℃焙烧后催化剂活性提高的原因.     

铸造Fe_3Al合金的高温抗氧化性能研究与应用

通过对铸造Fe3Al合金在800～900℃温度范围内的抗氧化性能研究,表明铸造Fe3Al合金在高温氧化过程中表面形成了致密的氧化层,具有优良的抗氧化性能。采用铸造Fe3Al合金制备的几种产品的使用效果良好,说明在一定条件下替代Cr Ni系耐热钢是可行的。     

异丁烯齐聚反应催化剂的制备与评价

研究了Fe2(SO4)3(NiSO4)/γ-Al2O3催化剂对异丁烯齐聚反应的催化性能,考察了催化剂焙烧温度、活性组分担载量、Fe与Fe+Ni的摩尔比n(Fe):n(Fe+Ni)及催化剂成型对催化性能的影响.结果表明:n(Fe):n(Fe+Ni)为0.67时催化剂活性最佳;活性组分担载量为7%,500℃下焙烧的催化剂具有较好的异丁烯齐聚反应活性;催化剂成型(三叶型)后,其活性降低约6%,但目的产物(二聚物)的选择性提高约8%,二、三聚物的总选择性变化不大.     

反应条件对苯选择加氢制环己烯纳米Ru-Zn催化剂性能的影响

采用并流沉淀法制备纳米Ru-Zn催化剂,并考察了反应温度和预处理等反应条件对Ru-Zn催化剂催化苯选择性加氢制环己烯性能的影响.结果表明,制备的Ru-Zn催化剂Zn与Ru的物质的量比为0.15,催化剂粒径集中分布在3.4 nm,比表面积为56 m~2/g. Ru主要以金属Ru存在,Zn主要以ZnO或Zn(OH)_2存在.随反应温度的升高,Ru-Zn催化剂的活性逐渐升高,环己烯的选择性先升高后降低. Ru-Zn催化剂催化苯选择加氢制环己烯的最佳温度为140℃.反应物苯的反应级数为1,苯选择加氢反应的活化能为65.20 kJ/mol.随预处理时间的增加,Ru-Zn催化剂的活性先逐渐降低后升高,环己烯选择性先升高后降低.预处理12 h的Ru-Zn催化剂表面最适宜生成环己烯,环己烯收率达到了56.4%.而且Ru-Zn催化剂具有良好的重复使用性能和稳定性.     

8 MPa下C307催化剂上甲醇合成反应的本征动力学

在等温积分反应器中研究了操作条件对甲醇合成反应的影响以及C307催化剂上甲醇合成反应的本征动力学.实验采用粒度为0.154～0.198 mm的细颗粒催化剂.实验压力为8MPa,空速5 500～11 000 h-1,反应温度200~260℃.实验结果表明:总碳转化率在实验温度范围内随温度的升高先增加后降低,245℃左右达到最大值,随压力的升高而增加.选取以各组分逸度表示的CO、CO2加氢合成甲醇的Langmuir-Hinshelwood双速率本征动力学模型,用全局通用算法结合马夸特算法确定动力学模型参数.残差分析和统计检验表明,动力学模型是适宜的.     

易挥发臭气的催化氧化处理研究

 利用含Ru0.5%的Ru/TiO₂催化剂对典型易挥发臭气乙酸、氨、吡啶进行了催化氧化处理研究.结果表明:催化氧化反应极大地受温度的影响,在160～240℃范围内转化率随温度升高而升高,乙酸、氨、吡啶的最大转化率分别达到100%,85.9%,98.7%.     

对叔丁基苯甲醛改性沥青性能研究

以中温煤沥青为基质沥青、对叔丁基苯甲醛为改性剂和对甲苯磺酸为催化剂,采用化学交联-减压蒸馏法分别在Ar气氛和减压环境下对中温煤沥青进行改性,并考察反应条件对沥青的软化点和残炭率等性能的影响.结果表明,改性沥青性能受改性剂的加入量、反应温度、反应时间和反应压力影响较大.在改性剂与煤沥青质量比为0.2、催化剂加入量为5%时,在反应温度为180℃以及20kPa×8h条件下,制得软化点高达151.5℃、残炭率为75%的优质沥青.