用焦煤和氧化钙制备含CaO碳球团: 热解炉中温度、孔分布和碳结构对球团抗压强度的影响

CaO-containing carbon pellets (CCCP) were successfully prepared from well-mixed coking coal (CC) and calcium oxide (CaO) and roasted at different pyrolysis temperatures. The effects of temperature, pore distribution, and carbon structure on the compressive strength of CCCP was investigated in a pyrolysis furnace (350–750°C). The results showed that as the roasting temperature increased, the compressive strength also increased and furthermore, structural defects and imperfections in the carbon crystallites were gradually eliminated to form more organized char structures, thus forming high-ordered CC. Notably, the CCCP preheated at 750°C exhibited the highest compressive strength. A positive relationship between the compressive strength and pore-size homogeneity was established. A linear relationship between the compressive strength of the CCCP and the average stack height of CC was observed. Additionally, a four-stage caking mechanism was developed.     

室温下孔隙结构、空气湿度和粒径对煤低温氧化的影响

为研究室温下煤对氧气的吸附情况,选择不同变质程度的样品,利用氮吸附法、介孔分析模型(berreit joyner halenda,BJH)和多层吸附方程(brunauer emmett teller,BET)计算并分析样品的孔隙结构,在不同空气湿度和粒径条件下测定样品的氧气吸附量。结果表明:氧气吸附量与微孔体积呈正相关,与平均孔径呈负相关;随着空气湿度的变化,氧气吸附量先增加再减小;粒径对吸氧量的影响较为复杂,随着粒径的减小无烟煤氧气吸附量大幅度减小,长焰煤、褐煤和烟煤的吸氧量先增加后减小。本研究对抑制煤在常压下发生低温氧化具有重要的理论和现实意义。     

矿渣掺量对偏高岭土基土聚水泥抗压强度及孔结构的影响

为提高偏高岭土基土聚水泥的力学性能,在偏高岭土中加入不同掺量(质量分数10%～50%)的矿渣,分析其对土聚水泥抗压强度的影响,并利用压汞仪和扫描电镜对80℃蒸养3 d的土聚水泥试样进行孔结构和断面形貌分析.实验结果表明:随着矿渣掺量的增加,土聚水泥的抗压强度显著提高,孔隙率呈线性减小,孔径分布逐步向微孔方向移动.当矿渣掺量为50%时,80℃蒸养3 d和7 d后抗压强度分别达到73.4和74.4 MPa,3 d龄期试块的孔隙率仅为4.46%,孔径尺寸小于20 nm.微观结构分析表明,矿渣的加入使土聚水泥结构更加致密,有利于土聚水泥抗压强度的提高.     

用于中低温热解的低阶烟煤型煤的制备

将低阶烟煤粉煤制成高热强度的型块用于中低温热解,可减少环境污染、提高低阶烟煤的利用率。选用东荣长焰煤为原料,以煤焦油为黏结剂,利用自制模具在液压机上压制型煤,测定型煤的强度,研究成型压力、黏结剂掺入量和原料水分对型煤性能的影响,并利用扫描电镜对型煤微观结构进行分析表征。结果表明:型煤的强度随黏结剂含量的增大而增大,随成型压力的增加先增加后减小,水分含量对型煤强度也有一定影响;煤焦油能浸润煤粒,充填在煤粒间隙,起到了良好的粘连作用;在煤焦油掺入量为10%、原料水分质量分数为13%、成型压力为63 MPa的条件下制取的型煤强度最佳,热强度、冷压强度、热稳定性和落下强度分别达到536.4 N/个、691.3 N/个、97.98%、99.49%,可满足中低温热解对原料的强度要求。     

焙烧温度对氧化球团性质及其气基直接还原过程的影响

考查焙烧温度对氧化球团抗压强度、孔隙率、Fe3O4含量及显微结构等性质的影响,研究不同焙烧温度下球团的还原行为,计算其还原过程动力学并确定还原过程的限制性环节。研究结果表明:随着焙烧温度的升高,氧化球团抗压强度增大,晶粒间互联及渣相增多,球团内Fe3O4含量及孔隙率则明显降低;在1 200℃焙烧时球团还原最快,其次为1 150℃和1 250℃,最慢的是于1 100℃焙烧球团;在1 100,1 150和1 200℃焙烧球团还原过程受界面化学反应控制,而1 250℃焙烧球团在还原过程前期受界面化学反应控制,后期受内扩散控制。     

温度对含碳纤维水泥水化及抗压强度的影响

为了研究温度对含碳纤维水泥水化及其强度的影响,首先将制备好的含碳纤维水泥净浆倒入40mm×40mm×40mm立方体模具中,振密实后分别放入低温(10℃),常温(25℃),高温(100℃)环境下养护至规定龄期(3,7,28d),通过XRD和SEM研究水泥水化过程,对比分析在不同养护温度条件下含碳纤维混凝土的抗压强度。研究结果表明,随着养护温度的增加,C-S-H凝胶和C-H的形成速率增加,从而提高了混凝土的抗压强度;在一定温度范围内提高养护温度,可加速含碳纤维混凝土水化过程。     

煤及煤焦孔隙结构的研究——Ⅱ.煤及煤焦孔隙结构特徵与气化反应性的关系

用加压热天平研究了九种不同品位的煤焦在CO_2气氛中的反应活性,测定了一种褐煤和一种无烟煤以及它们的煤焦的总孔容积,孔容积分布和比表面积,也测定了在气化过程中这些孔结构特徵的变化。褐煤焦的高活性是由于它们具有较高的总孔容积和比表面积。除灰无烟煤焦活性增加5倍,是由于孔结构特徵的变化,褐煤焦在气化过程中反应活性的变化同样由于孔容积和表面积的变化。     

添加钙对酚醛树脂基球形炭活化特性及孔结构的影响

将线型酚醛树脂与硝酸钙均匀混合 ,利用乳化法 ,经炭化和活化成功制备出酚醛树脂基球形活性炭 ,利用氮吸附法对所制备活性炭的孔结构进行了研究。结果表明 ,添加钙加快了球形炭的活化速率 ;含钙球形活性炭的微孔比表面积减小 ,但是其孔径分布变化不大 ;含钙球形活性炭具有3～ 4nm之间的优势中孔以及较大的中孔率 ;随着活化烧失率的增大 ,4nm以上的中孔继续增多而 3～ 4nm之间的中孔变化不明显 ,表明含钙球形活性炭的中孔有不同的形成机理。     

异丙苯歧化反应中催化剂酸性和孔结构作用分析

系统研究了分子筛催化剂和层状催化剂上的异丙苯歧化反应.结果表明,催化剂酸性和孔结构共同决定异丙苯歧化反应活性和选择性.其中,Hβ活性高于HY归因于Hβ酸性高于HY.而与Hβ和HY相比,HZSM-5酸性最强,孔径最小,反应的择形性使其反应历程不同于Hβ和HY,活性和歧化选择性均较Hβ和HY低.MCM-41和层状催化剂α-磷酸锆(α-ZrP)、混合金属氧化物柱撑α-磷酸锆(α-ZrP/Al-Cr)、四水硫酸锆(Zr(SO4)2*4H2O)和层状表面相锆基固体酸催化剂(Zr(SO4)2*4H2O/SiO2)因较Hβ、HY和HZSM-5弱酸性而均表现出较低的异丙苯歧化反应活性.同时,二异丙苯的形成是高度择形的,催化剂孔道越大,间位与对位二异丙苯的摩尔比越大.     

低温下油井水泥石孔结构与抗压强度的关系

根据Powers理论模型,通过引入相对水化程度及选定油井水泥石的本征强度参数,结合Balshin方程和Schiller方程,建立了低温条件下油井水泥石孔结构和抗压强度的数学模型。比较结果表明：Balshin方程的计算值与实验值有着良好的线性关系,在水泥浆体的水化龄期小于90d时结果比较吻合,而Schiller方程则不适用。     

铁、镍催化活化杉木屑制备中孔炭与孔结构表征

以杉木屑为原料,经450℃低温炭化制备炭化料基体.采用水热浸渍方法,在炭基体中分别负载铁、镍作为催化活化剂,经二次炭化后制备中孔炭.采用场发射扫描电镜(FSEM)、N_2吸附等温线、亚甲基蓝吸附和碘吸附分别对中孔炭的孔结构特征和吸附性能进行了表征.结果表明:以乙酸镍为催化活化剂制备的中孔炭性能更佳,其总孔容积和平均孔径分别为0.70 mL·g~(-1)和3.09 nm,且样品在2～10 nm之间呈现多处较明显的中孔峰,中孔率高达77%.     

燃烧调整对炉内温度分布及NOx排放的影响

采用具有三维温度场可视化监控系统的300 MW四角切圆燃煤锅炉,研究燃烧调整对炉内温度分布和NOx排放规律的影响.结果表明,总风量调整、总燃料量扰动、燃烧器摆角调整、层间燃料量调整、燃烧器不同组合以及单层燃烧器燃料调整直接影响炉内沿高度方向的温度场分布、NOx的排放量、飞灰含碳量和辐射能.NOx排放量与实时炉内温度分布密切相关,这与已逐渐成熟的NOx生成机理的研究结果一致.     

粒度分布对大掺量矿渣、钢渣胶凝体系抗压强度影响的灰色关联分析

为了能够更好地大量利用矿渣、钢渣制备高强建筑材料,实验采用灰色关联分析方法研究了矿渣、钢渣的粒度分布对大掺量矿渣、钢渣胶凝体系抗压强度的影响.矿渣和钢渣掺量分别占胶凝材料总质量的50%和30%,水胶比为0.34.研究表明：粒度小于8.39μm的矿渣、钢渣颗粒对其胶凝体系3 d和28 d抗压强度均起到增强作用,大于8.39μm的矿渣、钢渣颗粒对抗压强度起到削弱作用.为了提高大掺量矿渣、钢渣胶凝体系28d抗压强度,应当主要增加5.03～8.39μm矿渣、钢渣颗粒数量.     

基于热模拟实验探讨湘鄂西地区黑色页岩孔隙结构演化

利用湘鄂西地区低成熟度龙马溪组富有机质页岩制备不同热演化梯度的热模拟样品,分别进行低温N_2吸附等实验定量表征其孔隙结构,分析在有机质生烃过程中,页岩孔隙结构的变化规律,并将模拟样品与自然样品的实验结果进行对比分析,研究有机质成熟度对页岩孔隙结构的影响。结果表明:区内以发育有机质内孔隙为主的黑色页岩的热演化过程分为3个阶段:①有机质内部孔隙遭受压实和破坏作用(2%Ro3%),能够进行热解生烃的有机质消耗殆尽,部分生烃产物未能从页岩孔隙中及时排出,造成部分孔隙被堵塞;②有机质内部孔隙广泛发育阶段(3%Ro4%),有机质热解生烃导致微孔和介孔孔隙数量增多,页岩孔隙结构的非均质性增强,分形维数不断增大;③有机质热解消耗殆尽阶段(Ro4%),页岩中有机质逐渐被热解消耗殆尽,内部生烃作用残余的较小孔隙孔径增大,孔隙结构趋于简单。在有机碳含量较高的页岩中,甲烷分子的吸附空间主要由有机质生烃作用形成的孔隙提供,随着热成熟度不断提高,有机质热解生烃导致其自身含量减少,从而不利于甲烷分子的吸附。     

从高炉除尘灰中综合回收碳、铁和锌的试验研究

基于选冶联合工艺,对某厂排放的高炉除尘灰进行综合回收铁、锌、碳的试验研究。先采用浮选-磁选法回收碳和铁,再采用酸浸-除杂-电积湿法回收锌,重点对影响锌浸出的工艺因素和条件进行了考察。结果表明,通过选冶联合工艺处理高炉除尘灰获得较好的选别指标,且可回收碳品位为86.52%和回收率为92.80%的碳精矿、铁品位为54.16%和回收率为45.47%的铁精矿以及纯度为95.2%的锌产品,锌总回收率达到87%以上。     

不同还原度铁氧化物球团在微波场中的升温及还原行为

为深入了解氧化球团在微波竖炉中的升温以及煤基直接还原行为,实验采用铁精矿氧化球团作为基础原料,在气体还原剂条件下进行预还原,通过控制还原时间得到不同还原度铁氧化物球团,并从不同还原度铁氧化物球团的结构以及性能出发,研究它们在微波场中的升温性能及其还原变化.电磁性能测试结果表明,球团中的铁及其氧化物在微波场中的升温速度从快到慢依次为:Fe3O4,Fe2O3,Fe,FeO.微波加热还原结果分析及矿相结构观察显示,Fe2O3的深还原时间较长,物相多重转变,造成过程温度和还原气氛跟不上氧化物的还原反应速度;Fe3O4阶段升温速度快,结构松散,有助于进一步的还原,但进入浮士体(FeO的固溶体)阶段后孔隙率降低,升温速度骤降,造成还原的困难;在还原度达到66.90％时,表层以金属铁相为主,孔洞发达,吸波性能强,在气化反应有效进行的条件下,球团将会实现快速还原.     

高强度低碳贝氏体钢工艺和组织对性能的影响

通过对Mn-Cu-Nb-B系列低碳贝氏体钢的等温转变及连续冷却转变组织的研究,发现该系列微合金钢在500～700℃可发生多种类型中温组织转变.冷却速度和终冷温度对最终组织类型和性能有很大影响,终冷温度控制在630℃,可得到准多边形铁素体、粒状贝氏体和细小M/A 组元的混合组织,该类型组织屈服强度可达到600MPa,且具有较好的塑性和低温冲击性能.在了解低碳贝氏体钢组织转变特点的基础上,利用冷却制度控制中温转变组织类型能优化低碳贝氏体钢的性能.     

洪泽湖湿地植被类型对土壤有机碳粒径分布及微生物群落结构特征的影响

[目的]研究不同植被覆盖下湿地土壤有机碳组成、微生物群落结构的特征,为合理开发利用、恢复和保护湿地生态功能提供依据.[方法]以江苏洪泽湖与淮河交汇区湿地自然植被类型(湖草滩、芦苇滩)和人工植被类型(杨树林、柳树林)的土壤为研究对象,应用物理分组的方法研究土壤不同粒径(<2μm、≥2～63μm、≥63～200μm、≥20...     

Effects of stem structure and cell wall components on bending strength in wheat

Stem is an important organ consisting of storage, transportation and mechanical tissues and is closely related to yield. There is an irregular cavity in the ce- real crop stems and the lower the location, the shorter and thicker the walls of the internode…     

Effects of Ca on the distribution, structure and morphology of aluminum species in polyaluminum chloride

The flocculation efficiency of polyaluminum chloride (PAC) is closely related to the distribution and structure of its AI species, and Al13 is the optimal species in PAC for flocculation. A series of PAC containing Ca was prepared by adding Ca before and after the basifying reaction. The effects of Ca on the Al species were studied by ^27Al nuclear magnetic resonance (NMR) and atomic force microscope (AFM) techniques. The experimental results show that the introduction of Ca increases the content of Alm and Al13 in PAC and decreases their chemical shifts in NMR spectra due to the electric repulsion between the positive Ca species and AI species and the formation of AI-O-Ca complexes.With the rise of Ca/AI molar ratio, the AI species in PAC tend to scatter. It is observed that the formerly branch-aggregated clusters are tending to form granule-aggregated ones whose diameter gets smaller and smaller, and the floccule aggregates are formed at a higher Ca/Al molar ratio. The introduction of Ca to PAC, which increases the Al13 content, is certainly to enhance the flocculation efficiency of PAC in water treatment.