移动床粉煤干馏炉一维数学模型的建立

以煤气-煤-循环灰三相传热机理和煤热解反应方程为依据,建立了以高温循环灰为热载体的移动床粉煤干馏炉的一维数学模型。根据不同的操作条件,分别对三相温度轴向分布规律和煤热解产物产率进行了模拟计算,微分方程组采用等步长的四阶Runge-Kutta数值积分方法进行求解。结果表明,煤颗粒在进入干馏炉后被快速加热,对于小粒径煤,升温速率可达600 K/min以上,煤粒径和灰/煤混合比分别对煤粒的升温速率和热解反应温度有显著的影响。     

煤热解过程中焦炭氮变化规律的试验研究

为研究煤中氮在燃烧第一阶段随挥发分析出进入均相反应与残留煤焦发生异相反应的比例,评估均相反应与异相反应对最终氮氧化物排放贡献的大小提供依据,建立了固定床反应系统并在低加热速率条件下研究了煤阶、温度、脱灰以及不同灰成分在热解过程中对焦炭氮转化率变化规律的影响.研究发现:当高阶煤热解时,氮更多地保留在煤焦中,而低阶煤中的氮则容易析出形成气态含氮产物;高温利于氮从煤焦中析出;脱灰对低阶煤中氮的析出有强烈的抑制作用,脱灰对高阶煤的影响不如低阶煤明显;煤中含Ti、Na、K、Fe和Ca等类矿物质在温度高于800℃时促进氮从煤焦中析出,Mg的存在使焦炭氮的转化率略有提高,Si和Al类矿物质对于氮的析出无明显作用.     

酸碱脱灰对煤结构及其热解特性的影响

通过酸碱脱灰制备超纯煤,运用X线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、红外光谱(FTIR)和热重(TG/DTG)等分析技术研究酸碱脱灰对煤结构和热解特性的影响。研究结果表明:酸碱脱灰达到很好的脱灰效果,煤样灰分质量分数降低到0.5%以下;脱灰处理破坏煤中碳微晶结构,使煤中分子结构有序性减弱;脱灰煤中羟基和甲基、亚甲基脂肪烃类官能团含量减少,Si—O—Si和Si—O基团消失,酚、醚类含氧官能团含量显著增加;脱灰对低阶煤的分子结构影响较大;在热解过程中,脱灰煤的初始分解温度(ts)和最大质量损失温度(tmax)均向低温区推移;灰分脱除降低传质传热的势垒,有助于促进热解反应。     

煤的热解研究：Ⅰ.气氛和温度对热解的影响

常压、温度为６００￣１２００℃条件下,东胜烟煤分别在氢和氮气氛中热解的实验研究表明：煤在氢气氛中热解与在氮气氛相比产气率更高,焦油质量较好,同时获得了较高的煤转化率,热解温度强烈地影响热解产物的组成和煤转化率,随温度的升高煤化率提高,热解气产率增加,ＣＨ４,ＣＯ和ＣＯ２的产率上升,焦油产率降低,但温度对Ｃ２＾＋和Ｈ２Ｏ的产率影响不大。     

萃余煤组分与轻质组分性状研究

以徐州夹河气煤、河南平顶山肥煤为研究对象,利用CS_2/NMP混合溶剂和反萃取剂在温和条件下将煤全组分分离成萃余煤组分、沥青质组分、精煤组分和轻质组分四大族组分.采用热重分析法对萃余煤组分热解过程作分析研究,并针对其可能的加工利用方向,分别测定萃余煤组分的煤灰熔融性、着火点等性状;通过GC/MS法定量解析轻质组分的组成.结果表明,萃余煤组分热解主要是以解聚和分解反应为主的第二阶段以及缩聚反应为主的第三阶段,失重率分别为6.05%和6.75%.水分含量小于2%、灰分约30%,灰熔点1400℃左右,S质量分数小于1%,着火点均低于原煤,反应活性较高,均能满足气化要求.轻质组分是分子量较小且富含N和O的杂原子化合物,可接分离精制工艺生产化工及药品类原料.     

污泥及其与煤混合物的热解特性和灰熔融特性

采用热重分析法对造纸污泥、市政污泥及其与煤的混合物的热解特性进行了系统研究.揭示了污泥、煤及其两者混合物热解特性的异同,研究了升温速率、掺混比等因素对混合试样热解特性的影响,提出了挥发分综合释放特性指数.研究表明:造纸污泥的挥发分析出特性与烟煤相当,而市政污泥的挥发分析出特性远优于造纸污泥和烟煤;在污泥与煤混合物的热解过程中,2种组分之间的相互作用可以忽略不计.随着升温速率的增加,污泥与煤混合物的挥发分初析温度提高,挥发分最高析出速率和平均析出速率升高.但升温速率对挥发分析出总量没有明显影响.测定了煤灰和污泥灰在不同混合比例下的熔融特征温度,测试结果表明,随着污泥灰比例的增大,混合试样的灰熔点逐渐下降,但由于存在低温共熔现象,不按线性规律变化.     

热解及燃烧过程中燃料氮的N2转化特性

利用气相色谱设备实验研究了国内4种煤在热解及燃烧过程中煤中燃料氮向N2的转化特性.研究结果表明:在煤的热解过程中,燃料氮能够转化为N2,煤种不同,N2的转化率也不同;神木煤氮的N2转化率最高,焦作煤最低;随热解温度的升高,燃料氮的N2转化率升高;在煤燃烧过程中,燃料氮同样能够转化为对环境无害的N2,转化率同样与温度有关且随着温度的升高而增加,但当燃烧温度达到1 100℃时,除神木煤外,其他煤中燃料氮的N2转化率均有明显下降;无论是热解还是燃烧,所研究煤中的矿物质均能够促进燃料氮向N2的转化;无论脱灰与否,低温燃烧时燃料氮的N2转化率远比低温热解时高,但在1 100℃下的热解与燃烧时,N2转化率与煤种有关.     

中低温热解对褐煤脱硫率及半焦中硫含量的影响

以内蒙古锡林郭勒盟褐煤为原料,借助于煤热解制备出民用洁净低硫褐煤半焦,考察了热解温度、升温速率、恒温时间及煤粒粒径等工艺条件对所制备的褐煤半焦中总硫、有机硫及无机硫含量的影响。实验结果表明:在500～800℃热解温度范围内,褐煤半焦中总硫含量随着热解温度的增加呈现先减小后增加的趋势,热解温度为700℃时褐煤半焦中总硫质量分数达到最低值(0.98%);热解升温速率越慢,越有利于褐煤中硫的释放,升温速率为10℃/min时褐煤中硫释放程度最大(脱硫率为67%);热解恒温时间过短或过长都会影响煤中硫的脱除,最佳热解恒温时间为60 min;随着煤粒粒径的增大,热解过程中传质阻力增加,不利于煤中硫的脱除,粒径≤0.2 mm时褐煤半焦中硫含量最低。     

污泥灰去除模拟废水中Cu~(2+)的吸附研究

以城市污水处理厂污泥为原料热解制得污泥灰,对吸附模拟废水中Cu2+离子的反应条件进行研究,考察了反应时间、溶液pH值、污泥灰投加量、初始浓度、温度、离子强度等因素,对探讨污泥灰去除废水中Cu2+可行性提供科学依据.     

大颗粒煤在移动床中的热解模型

应用煤热解的分布活化能机理,考虑热解热效应以及热解产物在煤粒内部的传热传质,提出了大颗粒煤在移动床中的热解模型,该模型可以预测煤热解过程析出挥发分分额,温度等参数在煤粒内的分布及其胡时间变化的规律,对大颗粒煤在移动床中对流和辐射传热条件下的热解进行了数值模拟,计算结果表明,大颗粒煤的热解必须考虑煤的热解热效应,而热解产物的传冷却放应则可以忽略,同时,讨论了煤粒表层和中心的热解状况以及颗粒直径,床层温度等参数对热解过程的影响。     

山西几种煤沥青性能的研究

本文对山西三种不同类型的煤沥青进行了溶剂配制,用示差精密热分析仪研完了它们的热行为;在热台显微镜下观察了它们在热反应过程中的软化熔融温度、中间相的生成和变化温区及显微结构的变化。结果表明:太钢煤沥青在生成中间相的过程中有良好的热行为,有可能成为制备碳纤维的良好原料。     

煤的CS2-NMP萃取物组成分析与萃取动力学

利用二硫化碳（CS2）和N-甲基吡咯烷酮（NMP）混合溶剂对神府东胜煤样进行了超声萃取，并用丙酮对萃取物进行溶解。利用GC／MS分析研究了其萃取物的族组成，对其原煤及萃余煤进行了红外光谱分析，并对萃取动力学特征进行了探讨。结果表明：萃取过程阶段性明显；萃取物中烷烃和芳烃含量较高，另外还含有多种含氧、氮和硫的杂环化合物；原煤和萃余煤红外光谱具有明显差异。     

煤的CS2-NMP萃取物组成分析与萃取动力学

利用二硫化碳(CS2)和N-甲基吡咯烷酮(NMP)混合溶剂对神府东胜煤样进行了超声萃取,并用丙酮对萃取物进行溶解。利用GC/MS分析研究了其萃取物的族组成,对其原煤及萃余煤进行了红外光谱分析,并对萃取动力学特征进行了探讨。结果表明:萃取过程阶段性明显;萃取物中烷烃和芳烃含量较高,另外还含有多种含氧、氮和硫的杂环化合物;原煤和萃余煤红外光谱具有明显差异。     

枣庄柴里煤氧化产物的热重和红外分析

先用溶剂对柴里煤进行彻底萃取,再用双氧水将萃余煤进行氧化,对原煤、萃余煤和氧化残煤用热重和红外进行分析.结果表明：萃余煤和氧化残煤的内部结构发生变化,原煤的结构最复杂,萃余煤中的小分子相对减少了很多,但氧化残煤内部又有小分子出现,说明氧化能断开煤分子内部的某些键.由红外光谱分析得出煤是一种含有多官能团的复杂的混合物,萃取和氧化使煤中的有机物发生了改变,两者产生的变化是有一定的差别的,但是由各谱图吸收峰可以看出,萃取或氧化前后煤中的官能团种类变化并不大,其中某些物质的含量却发生了较大的变化.     

霍林郭勒褐煤NaOCl氧化残渣的分离与分析

依次用石油醚、CS2、丙酮和甲醇4种溶剂通过索式萃取对霍林郭勒褐煤(HL)的次氯酸钠(NaOCl)水溶液氧化残渣进行分级萃取.发现总的萃取率大于原煤萃取率.所得各级萃取物用GC/MS分析检测,E1和E2馏分中分别检测到85种和23种化合物,E3和E4萃取馏分中无GC/MS可检物质.结果表明煤的次氯酸钠氧化有助于提高煤的萃取率,索式萃取可实现氧化残渣的族组分分离.     

Supercritical Fluid Carbon Dioxide in the Extraction of Lanolin and Its Alcohol

The use of supercritical fluid carbon dioxide (SF-CO_2) in extraction of lanolin and its alcohol issuperior to the conventional solvent extractionmethod. Its distinctive advantages include highextractive ratio, nontoxic and nonflammablesolvents, and minimal by-product pollution. The     

从粗蒽中提取精蒽的研究

为解决用混合溶剂萃取法从粗蒽中提取精蒽存在较严重的环境污染问题,以及萃取后混合溶剂的分离问题,以粗蒽为原料,苯为溶剂,采用溶剂洗涤和共沸蒸馏相结合的方法提取精蒽。通过正交试验,得到了提取精蒽的最佳工艺条件。结果表明,这一提取方法使溶剂得以循环使用,几乎没有环境污染,且成本低,尤其是在产品的颜色和纯度上有很大的改观,精蒽的纯度(质量分数)可达98%以上。     

层燃锅炉复合颗粒燃料煤的研究

针对目前燃煤污染严重的问题,从煤炭的燃烧机理出发,结合动力配煤技术、煤炭分级燃烧、添加剂技术和生物质型煤技术原理,实验研制一种适合层燃锅炉燃烧的低污染的洁净燃料煤,并结合实验结果分析各种成煤原理.燃烧实验结果表明:该燃料煤的污染排放达到了一类地区标准;锅炉燃烧稳定、炉膛温度高、热效率高、炉渣含碳量低,具有显著节省能量效果;该技术是一种简便、投资小、收益快的洁净煤技术.     

煤大分子交联键密度的研究

晶族平均分子量是表征煤大分子交联键密度的重要参数之一。本工作采用Ｋｏｖａｃ－Ｐｅｐｐａｓ方法计算了枣庄，府谷煤的交联键密度并讨论了溶剂抽提对交联键密度的影响。     

溶剂抽提损伤致裂煤体实验研究

致密煤层中瓦斯的运移和抽排与煤体的致裂损伤有着密切的联系,溶剂抽提致裂煤体、产生裂隙会有助于低渗透性煤层瓦斯的运移.本文对块体煤进行了不同种类溶剂的抽提损伤实验,测定了抽提损伤后煤体的孔隙率变化.溶剂种类对煤体的致裂损伤作用效果显著不同,N-甲基-2-吡咯烷酮(NMP)抽提后的煤体形成了许多裂隙;二硫化碳和NMP混合溶剂体系对煤体的抽提存在协同作用,其对煤体的抽提损伤效应大于单种溶剂;NMP和NMP与二硫化碳混合溶剂抽提后煤体的孔隙率约是原煤体孔隙率的4倍和5倍,煤体的孔隙率增大十分明显;抽提物及抽提残煤体的红外光谱和热重分析表征结果表明,与原煤相比,抽提残煤中的脂肪烃类物质明显减少.