负载型金属氧化物在煤制备氢气中的应用及表征

1引言 煤热解产生的富氢气体经过富集和纯化,得到的氢气既可作为氢燃料电池或航空航天发动机的燃料,也可以作为化工原料,还可用于改善其它气体燃料的燃烧性能等,用途广泛.所以,用热解煤的方法生产的洁净或改质的燃料,既能减少燃煤造成的环境污染,又能充分利用煤中所含的较高经济价值的化合物,具有保护环境、节能和合理利用煤炭资源的广泛意义.目前,对于煤热解制备氢气相应的催化剂还没有系统的研究.本实验以γ-Al2O3载体负载系列氧化物为催化剂,对煤热解制备氢气反应进行研究,比较了不同负载型氧化物催化剂对煤热解产生氢气的催化反应活性的差异.     

霍林河褐煤热解甲烷生成反应类型及动力学的热重-质谱实验与量子化学计算

应用开放体系的热重-质谱联用技术(TG/MS)对未成熟的霍林河褐煤(镜质组最大反射率ROmax为0.33%)进行了热解模拟, 获得了甲烷的在线析出速率曲线. 曲线拟合结果表明, 甲烷生成速率曲线可以分解为5个峰, 结合化学动力学分析, 发现低温阶段甲烷的峰为吸附甲烷析出峰, 其余四个峰为热解甲烷的生成峰, 代表四类不同的化学反应. 将煤的结构特征及量子化学的理论计算相结合, 认为甲烷的生成包括4类反应, 类型1为与氧等杂原子相连的脂碳断裂; 类型2包含了两种反应, 一种是短链脂肪烃类官能团β位断裂, 另一种是所形成的长链脂肪烃类物质二次裂解; 类型3是与芳核直接相连的甲基热解脱落; 类型4为存在于煤结构中脂肪类物质的芳香化.     

原煤中有效态砷的提取方法

以1.0 mol/l,HNO3作为提取剂,用氢化物发生.原子荧光法(HG-AFS)测定提取液中砷的含量,建立了原煤中有效态砷的提取方法.考察了提取剂浓度、超声提取时间、液固比对原煤中有效态砷的提取效果的影响,在提取剂HNO3浓度为1 mol/L,超声提取时间1 h,液固比为15:1时提取效果最好.样品加标回收率为95.8%～98.O%.方法的线性范围为20～100 ng/mL,相关系数为0.9999,检出限为0.63 ng/mL(3σ,n=11).     

高光谱成像的煤与矸石分类

煤与矸石分选是煤矿生产的必要工序,现有的人工分选与机械分选,存在效率低,易造成资源浪费以及环境污染等问题。鉴于可见/近红外高光谱成像具有分析速度快、样品无需预处理、无污染等诸多优势,旨在探讨基于可见/近红外高光谱成像对黑色背景下块状煤与矸石准确分类的可行性,并基于特征波长筛选算法简化模型,为构建多光谱煤与矸石分选系统提供理论参考。首先,搭建高光谱成像系统并采集山西西铭矿的85个煤样本与83个矸石样本在400～1 000 nm（Vis/NIR）与1 000～2 500 nm（NIR）两个范围内的高光谱图像,基于图像处理方法去除背景信息,选取Vis/NIR范围内100×100像素和NIR范围内50×50像素区域内的平均光谱作为该样本在对应波段范围的一条光谱,重复10次,最终在两个波段各获得煤与矸石光谱850条和830条。其次,对光谱先后进行Savitzky-Golay卷积平滑和标准正态变量变换,以减少噪音和误差对光谱的影响。基于全波段光谱建立支持向量机（SVM）,k近邻法（KNN）,偏最小二乘判别分析（PLS-DA）三种模型,每个模型针对预测集的分类准确度均大于0.95,结果表明,基于煤和矸石的光谱信息可将二者区分。随后根据竞争性自适应重加权算法（CARS）和连续投影算法（SPA）选择的特征波长建立简化模型,综合考虑精度与成本等因素,在Vis/NIR范围内基于SPA筛选的3个特征波长所建立的SVM模型效果最好,不仅能有效减少波长数量,还能提高模型的分类效果,对应的灵敏度,特异度,准确度分别为1,0.965 2,0.983 3。基于判别模型与样本的平均光谱还可实现煤和矸石的分类可视化。研究结果对开发基于特征波长的低成本煤和矸石多光谱分选系统,实现煤矸快速、准确的无损检测具有借鉴意义。     

煤加氢液化铁催化剂的穆斯堡尔谱研究 Ⅲ.内蒙红旗褐煤液化中的一种新的活性相——γFe相

用穆斯堡尔谱考察以化学形式结合到煤中的铁催化剂和以物理形式外加等量铁催化剂对内蒙红旗褐煤加氢液化的催化活性,发现残渣中γ-Fe/Fe_(1-x)S比越大,液化产率越高,表明γ-Fe是一种较Fe_(1-x)S活性更高的新的活性相。离子交换煤中的Fe~(3+)离子由于粒度细小,分布均匀,易转化为γ-Fe相,因而具有最高的催化活性。