基于改进BP神经网络的煤催化气化预测模型研究

采用改进的三层BP神经网络建立了煤催化气化反应失重率、气化初始温度和最大气化速率所对应温度的预测模型。结果表明,采用改进BP神经网络模型在此研究中可达到较高的精度,其最大预测误差分别为5.18% 、5.65% 、2.33%,明显小于归回公式的预测误差。
     

V2O5/AC捕获的Hg在再生过程中的释放行为研究

研究了V₂O₅/AC捕获的Hg在再生和程序升温脱附（TPD）过程中的释放行为,考察了再生后V₂O₅/AC对Hg⁰的捕获能力。结果表明,热再生（Ar,400℃）或NH₃再生（NH₃/Ar,300℃）过程会使V₂O₅/AC捕获的大部分Hg重新释放,释放率分别为81%和94%。由于AC的还原作用,再生过程中释放的Hg以Hg⁰的形式为主。TPD结果表明,V₂O₅/AC捕获的Hg在Ar和NH₃/Ar气氛下的释放行为明显不同。气氛中NH₃对Hg的释放具有明显的促进作用,使Hg的释放在300℃前基本结束。但在Ar气氛下,Hg在400℃后仍有释放,致使热再生时Hg的释放率低于NH₃再生时的释放率。但当NH₃的体积分数由1%增加到5%时,汞的释放率变化很小。温度足够高时,两种气氛下Hg的释放率趋于一致。再生方法对V₂O₅/AC二次捕获Hg⁰的能力影响不大,两种气氛下再生后的V₂O₅/AC对Hg⁰的捕获能力差别很小,较新鲜V₂O₅/AC对Hg⁰的捕获能力有所降低,但仍高于载体AC对Hg⁰的捕获能力.     

热天平用水蒸汽发生系统的研制与配套

自制水蒸汽发生系统与TGA92热天平（Setaram公司)配套，水蒸汽的体积分数在1％－40％范围内可调。通过对煤及煤液化残渣的水蒸汽气化研究，得到的热重曲线平滑，说明该装置出水平衡，无脉冲，没有影响仪器本身的性能指标。该系统的配置拓展了仪器的使用功能。     

添加金属氧化物的V2O5/AC在烟气脱SO2及脱SO2后H2再生制备硫磺的活性研究

干法脱除烟气SO2的多种催化剂均可在H2气氛中再生,直接制备硫磺。该过程的实现不仅要求再生尾气循环,而且要求催化剂具有双重功能,即在脱硫过程中催化氧化SO2为H2SO4以及在再生过程中将催化还原释放出的SO2进一步转化为硫磺。添加有金属氧化物的V2O5/AC催化剂具备双重功能。着重考察了添加Ce、W、Fe、Co 等氧化物的V2O5/AC催化剂烟气SO2脱除能力及脱除SO2后经H2再生制备硫磺的能力,并对添加Co的催化剂进行了优化。结果表明,在这类催化剂中,对烟气脱SO2起主要催化氧化作用的是V2O5,对H2再生硫磺制备起作用的是添加的金属氧化物。除Ce2O3外,WO3、Fe2O3和CoO都提高了再生中的硫磺收率,CoO的作用最为显著。较合适的催化剂组成是1%V2O5和0.5%CoO。这些金属氧化物在AC上的担载方法,对烟气脱SO2和H2再生结果的影响不明显。硫磺的生成需要CoO向CoS2的转变,再生后催化剂上残余有部分CoS2,且残余硫量还与V2O5量有关。     

热解气氛对晋城煤中汞析出的影响

将程序升温热解反应系统和元素Hg在线检测系统耦合,在200℃～1 200℃,研究了晋城煤在N2、CO2和H2气氛下热解过程中Hg的释放特性,特别是元素Hg在释放总Hg中的分布.在N2、CO2、H2气氛下,Hg的释放均起始于200℃左右,至1 200℃时释放率达95%以上,且Hg的释放率均大于挥发分产率.释放汞的主要形式是元素汞,可说明炭在汞释放中起还原作用;N2气氛下Hg释放总量中元素Hg占97%,CO2和H2气氛下Hg释放总量中元素Hg占73%,说明H2和CO2可将部分元素汞转化为其他价态的汞.     

煤油共处理油品的族组成研究

采用高效液相色谱法对兖州烟煤与催化裂化油浆共处理制备的油品的族组成进行了研究。结果表明 ,在实验条件下油品主要由烷烃和芳烃组成 ,杂原子化合物含量一般仅为 0 5 %～ 2 0 %。原料煤与油浆比例、反应温度、催化剂对油品族组成具有重要影响 ;随初始氢压不同 ,对油品族组成的影响不同 ;在 4MPa初始压力条件下 ,反应气氛 (氢气、氮气 )对煤油共处理和纯油浆制备油品的族组成影响不大。     

热重质谱联用(TG/MS)系统的建立和应用

将两种商品型分析仪器热重（TG）和质谱（MS）联用，并将这一热重质谱联用系统（TG／MS）应用于含酚废水的催化氧化和煤燃烧的过程研究，在获取样品重量变化的同时对逸出气相产物进行了在线检测，获取了苯酚氧化反应的历程和煤燃烧过程中氮、硫氧化物的逸出信息。     

气相色谱法同步测定煤基油品的硫分布和沸点分布

应用火焰光度检测器与氢焰检测器偶联技术，通过对模拟蒸馏法的拓展，利用气相色谱仪同步测定了煤基油品的硫分布、沸点分布和总硫含量。结果表明：油品测定的准确性和重复性均较好，沸点分布、硫分布和总硫含量的最大相对标准偏差分别为0．47％、1．01％和2．51％。本方法需要样品量小，操作简便，比较适合于实验室煤基油品的分析研究。     

原位担载型煤直接液化催化剂的表征

 通过原位担载法将铁系催化剂担载于煤表面,考察了催化剂前驱体的相态、配位环境以及在载体表面的分散状态．采用X射线吸收精细结构和X射线衍射法对原位担载型铁系催化剂前驱体进行了表征．结果表明,催化剂前驱体在煤表面以非晶态、高分散的形式存在,其化学组成主要为FeOOH,且催化剂前驱体的分散程度与载体煤的物理化学性质有关．     

兖州煤与催化裂化油浆共处理及其重质产物组成性质的初步研究

采用石家庄催化裂化油浆和兖州煤共处理，考察了反应条件对兖州煤转化及产物分布的影响，并应用棒状薄层色谱分析了共处理重质产物族组成的变化规律。结果表明，催化裂化油浆与兖州煤共处理，可大大提高兖州煤的转化率，共处理既可得到部分轻质油品，又可得到相当量的重质产物。ＴＬＣ／ＦＩＤ分析表明，催化裂化油浆与兖州煤共处理的重质产物与商用高等级道路沥青族组成近似，重质产物可用于制备高等组道路沥青。