化学链技术在低碳制氢领域的研究进展

化学链技术可以在能量转化的同时实现气体分离,为低碳氢气的生产提供一条清洁高效的路线.本文对化学链制氢过程的特点进行介绍,分析三床化学链自热重整制氢和吸收增强式化学链制氢过程的设计原则,并总结循环载体研究与开发进展.从热力学角度对金属氧化物进行分类,引入平衡线与操作线分析铁基化学链制氢系统中氧载体和反应器内部气固流动形式...     

铁矿石富氧烧结试验研究

在铁矿石烧结过程中进行富氧,观察富氧后烧结固体燃料消耗、成品率、利用系数、冶金性能及矿相显微结构等指标的变化情况.试验表明：富氧时间为2～4 min、富氧量为5～8 m³/t时,烧结矿的各项指标较好.在该条件下,与基准烧结矿相比,成品率提高2.12%、转鼓强度值提高0.92%、固体燃料消耗降低1.56 kg/t;富氧烧结对改善烧结矿成品率的试验结果表明：16组烧结试验中,对烧结过程进行富氧后,成品率提高了0.79%~2.05%,富氧后的成品率平均高于基准成品率1.35%.随着富氧量的增加,成品率呈现出增长趋势;而随着富氧时间的增加,成品率没有明显增长.同时,富氧烧结后,烧结固体燃料消耗下降0.69~1.41 kg/t.     

临江羚羊铁矿石深度还原试验研究

针对原矿品位为34.79%的吉林临江羚羊铁矿石,进行了深度还原单因素条件试验;考察了还原温度、还原时间、料层厚度等因素对深度还原及磁选分离结果的影响.试验结果表明,还原温度、还原时间对深度还原过程的影响较大.在配煤过剩倍数2.0,还原煤粒度-1.5 mm和矿石粒度-2.0 mm的条件下,适宜的深度还原条件为还原温度1 275℃,还原时间50 min,料层厚度30 mm.在该试验条件下,获得了最终产品含铁质量分数93.05%,回收率85%,金属化率91.29%,达到我国炼钢用直接还原铁H92产品标准要求.     

高压辊磨机粉碎铁矿石的试验研究

应用研制的GM1000×200型高压辊磨机在姑山铁矿选矿厂对粉碎铁矿石进行了连续的工业化运行试验·通过对粉碎前后物料的筛分与统计,以及应用邦德(Bond)破碎理论对高压辊磨机使用性能进行了分析,进一步证实了高压辊磨机在铁矿石粉碎中不但粉碎效果非常理想,而且大幅度提高了生产效率、降低了能耗和钢耗,解决了矿山选厂粉磨工艺流程的技术和设备等关键问题     

一种改进传统离子交换法生产KNO_3工艺介绍

针对传统离子交换法生产KNO3工艺能耗高的问题,提出了一种低能耗的改进离子交换法工艺。     

化学链技术进展

<正>由东南大学主办和承办的国际化学链会议于2016年9月26~28日在南京召开。会议主席为东南大学能源与环境学院沈来宏教授。来自美国、英国、德国、法国、瑞典、西班牙、日本、中国等国家和地区的190多名专家学者及相关领域的师生出席了本次会议。     

废钒触煤中回收V_2O_5和KNO_3的研究

采用冷浸废钒触煤提钾,离子交换法制备KNO_3,碱化焙烧浸出N_2NO_3,多钒酸铵法沉淀提取钒,加热分解制备高纯V_2O_5。     

开链冠醚化学研究进展

开链冠醚是伴随冠醚化学的发而发展起来的一类新型化合物，应用很广，作者在本文介绍了开链冠醚分子合成的设计，对金属离子的捕集机理及其分类和应用。     

C-CO_2气化中KNO_3/Fe(NO_3)_3催化剂的复合效应

近年来,煤炭气化方面有关复合催化剂的研究开始出现了活跃的势头。诸如碱与碱土金属盐(KCl/MgSO4) 碱土与贵金属(Pt/Ba),过渡金属与碱金属盐(K2SO4/FeSO4),二元合金(Ni-Cu)以及低共熔混合物(Li2CO3-Na2CO3-K2CO3)等等的催化作用都曾有报道。 本文以较有实际意义的金属盐 KNO3/Fe(NO3)3制成复合催化剂,对 C-CO2气化反应进行了考察。发现加入不同摩尔比的 Fe,对含 K 催化剂有不同程度的改性作用。 实验采用热重法(TGA)测定。发现在 973K,担载有 1mmol/g上述组分催化剂的活性炭,其气化失重率(Wt/W0)与时间呈直线关系。相关系…     

生物质灰对铁矿石载氧体性能的影响

在小型固定床上以铁矿石为载氧体、CO为燃料,进行了化学链燃烧试验.通过在铁矿石中加入生物质灰,探讨了生物质灰的种类(玉米秆灰、油菜秆灰和稻草灰)、灰的添加量(5%~20%)及灰中碱金属对铁矿石载氧体反应活性的影响.试验结果表明:生物质灰中无机组分不同,对铁矿石载氧体反应活性的影响也不同.由于玉米秆灰和油菜秆灰中碱金属K含量较高,高温下K以气态形式迁移到铁矿石表面,生成了K3Fe O2,从而提高了铁矿石的还原反应活性.稻草灰中Si含量很高,高温下碱金属K及Fe O与铁矿石反应,生成低熔点共晶体,加剧了铁矿石表面的烧结,减少了气固反应的接触面积,导致CO总转化率急剧下降.     

化学链燃烧中赤铁矿氧载体的本征反应动力学研究

本文对一种化学链燃烧所用赤铁矿氧载体进行了本征还原反应动力学研究。氧载体颗粒的比表面积及孔径分布测试显示此种氧载体的孔隙率为0.031,表明此种氧载体结构致密,孔隙结构不发达。热重反应器上进行的程序升温还原实验结果显示氧载体的还原反应分阶段进行,并确定第一还原阶段的温度测试窗口为400~650°C。在排除了氧载体颗粒内外扩散的影响后,批次流化床实验分析确定反应的本征活化能为138.55 k J/mol,指前因子为6.8×1013s-1。通过对内外扩散因素的分析,加深了对此种氧载体颗粒与CO的宏观反应特性的认识。本研究结论与前人关于缩核模型、外扩散控制以及较小的表观活化能的研究结论具有良好的相容性。     

烧结矿应用于化学链燃烧的反应特性

本文通过热重实验研究了烧结矿作为载氧体的H2还原反应特性,将其与通过溶解法制备的Fe2 O3/Al2 O3载氧体进行了氧化还原反应性比较,在500~1250℃范围内研究了温度对于烧结矿还原反应过程的影响,在950℃下进行了30次循环反应实验,采用四种模型进行了反应动力学分析.结果表明,烧结矿的H2还原转化率大于80%,可以完全再氧化,并具有良好的循环反应性能.在500~950℃范围内,随温度升高还原反应速率及最终转化率都显著增加;而当温度高于1100℃时,在反应后期还原反应速率和最终转化率有下降的趋势.在500~950℃范围内,对烧结矿的还原过程第一反应阶段( Fe2 O3-Fe3 O4/FeO,还原转化率<25%)可采用二阶反应模型( M2)拟合,得到表观活化能为E=36.018 kJ·mol-1,指前因子为A0=1.053×10-2 s-1;第二反应阶段(Fe3O4/FeO-Fe,还原转化率>25%)采用收缩核模型(M4)拟合,得到的表观活化能为E=51.176 kJ·mol-1,指前因子为A0=1.066×10-2 s-1.     

灰渣组分对灰渣熔点影响的实验研究

采用某医疗废物焚烧炉灰渣,研究添加不同组分物质对其熔点的影响。参考此灰渣比例,以SiO2、Al2O3、Fe2O3、Na2CO3、NaCl和CaO配成模拟灰渣,研究其组分含量变化时熔点的变化情况。结果表明:添加SiO2、Fe2O3、Na2CO3对焚烧炉灰渣和模拟灰渣均具有助熔作用,且前2种物质使熔点降低160℃以上;CaO在焚烧炉灰渣和模拟灰渣中均起到提高熔点的作用。     

高磷铁矿碳热还原同步脱磷的实验研究

为探索高磷铁矿的有效利用途径,对高磷鲕状赤铁矿进行碳热还原同步脱磷实验研究,在含碳球团中添加CaO和Na2CO3作为脱磷剂,采用DTA-TG-MS综合热分析、XRD、SEM、EDS等方法分别对高磷鲕状赤铁矿的碳热还原过程以及还原产物进行分析.结果表明,添加适量的CaO和Na2CO3可以显著提高脱磷率;在1573K、Na2CO3添加量为2％、含碳球团碱度为1.2的条件下,高磷鲕状赤铁矿能够被快速还原成含磷0.09％、含碳4.6％的碳饱和铁,脱磷率达到95％;生铁中碳过饱和后以片状石墨的形态析出,生铁中的磷以夹杂物Ca3 (PO4)2和Na2Ca4(PO4)2SiO4的形式存在.     

镁质矽卡岩型铁矿尾矿免烧砖

对镁质矽卡岩型铁矿尾矿成分、组成、性质等做了分析，并对尾矿免烧砖工艺中几个影响因素进行了探讨，出了适宜的比例，使免烧砖的性能指标满足国家要求，为类似矿山利用尾矿提供了理论依据和实践经验。     

镁质矽卡岩型铁矿尾矿免烧砖

对镁质矽卡岩型铁矿尾矿成分、组成、性质等做了分析,并对尾矿免烧砖工艺中几个影响因素进行了探讨,出了适宜的比例,使免烧砖的性能指标满足国家要求,为类似矿山利用尾矿提供了理论依据和实践经验.     

Development of carbon composite iron ore micropellets by using the microfines of iron ore and carbon-bearing materials in iron making

Iron ore microfines and concentrate have very limited uses in sintering processes. They are used in pelletization; however, this process is cost intensive. Furthermore, the microfines of non-coking coal and other carbon-bearing materials, e.g., blast-furnace flue dust (BFD) and coke fines, are not used extensively in the metallurgical industry because of operational difficulties and handling problems. In the present work, to utilize these microfines, coal composite iron oxide micropellets (2-6 mm in size) were produced through an innovative technique in which lime and molasses were used as binding materials in the micropellets. The micropellets were subsequently treated with CO₂ or the industrial waste gas to induce the chemical bond formation. The results show that, at a very high carbon level of 22wt% (38wt% coal), the cold crushing strength and abrasion index of the micropellets are 2.5-3 kg/cm2 and 5wt%-9wt%, respectively; these values indicate that the pellets are suitable for cold handling. The developed micropellets have strong potential as a heat source in smelting reduction in iron making and sintering to reduce coke breeze. The micropellets produced with BFD and coke fines (8wt%-12wt%) were used in iron ore sintering and were observed to reduce the coke breeze consumption by 3%-4%. The quality of the produced sinter was at par with that of the conventional blast-furnace sinter.     

Direct reduction of iron ore by biomass char

By using thermogravimetric analysis the process and mechanism of iron ore reduced by biomass char were investigated and compared with those reduced by coal and coke. It is found that biomass char has a higher reactivity. The increase of carbon-to-oxygen mole ratio (C/O) can lead to the enhancement of reaction rate and reduction fraction, but cannot change the temperature and trend of each reaction. The reaction temperature of hematite reduced by biomass char is at least 100 K lower than that reduced by coal and coke, the maximum reaction rate is 1.57 times as high as that of coal, and the final reaction fraction is much higher. Model calculation indicates that the use of burden composed of biomass char and iron ore for blast furnaces can probably decrease the temperature of the thermal reserve zone and reduce the CO equilibrium concentration.     

铁尾矿石骨料特征及在混凝土中的应用实验研究

为了提高铁尾矿石在混凝土中的骨料利用率,促进铁尾矿石成为混凝土骨料的一种替代品,对鞍山某铁尾矿石破碎的骨料进行物理特征分析,并对配制的普通混凝土、高强混凝土和无砂混凝土进行抗压强度试验,对比铁尾矿石骨料在不同混凝土中的骨架性能差异.研究表明,铁尾矿石骨料的化学成分氯离子、MgO、Na2O等含量很低;粗骨料力学特性明显,棱角性较强,符合Ⅰ级料要求;配制的普通混凝土、高强混凝土、无砂混凝土均具备良好的抗压性能;铁尾矿石粗骨料在高强混凝土中的自身骨架性能发挥程度最高;无砂混凝土粗骨料的穿透率介于普通混凝土与高强混凝土之间.