生物质秸秆热重分析及几种动力学模型结果比较

利用热重分析在不同升温速率和氮气气氛下对两种生物质（玉米秸秆和稻秆）的热失重行为进行了研究。根据热重实验数据，采用四种利用热分析获取动力学参数的方法（Coats-Redfern法，Doyle法，最大速率法和分布活化能模型(DAEM)），计算生物质秸秆热分解反应活化能E、反应级数n及频率因子A，并进行比较。结果表明，采用不同的处理方法，得出的热分解动力学参数不同。利用Coats-Redfern法，玉米秸秆和稻秆在热解主要阶段（失重约5 w%～80 w%时）可由一段一级反应过程描述，升温速率10 K/min时活化能值分别为68.8 kJ/mol和70.0 kJ/mol。Doyle法和DAEM模型得到的结果较为接近，可以得到生物质热解过程中的活化能随失重率的变化曲线。生物质秸秆热解包含分子键能断裂的一系列复杂、连续反应过程。     

以水、甲苯及其混合溶剂超临界萃取煤的研究

在半连续萃取装置上,以水、甲苯及其混合物为溶剂对黄县褐煤进行了非等温超临界萃取,考察了不同溶剂对萃取过程的影响。结果表明,以甲苯为溶剂的萃取率高于以水为溶剂的。以水为溶剂萃取物中的沥青烯和预沥青烯的H/C原子比高于以甲苯为溶剂的,而O/C原子比则低。在水中加入适量甲苯,能够明显改善萃取效果,大幅度提高萃取率。     

中国桦甸油页岩超临界萃取研究

对桦甸北台子油页岩样品,用甲苯、甲苯四氢萘混合溶剂进行丁非等温(升温速率为8 K·min~(-1))的超临界萃取实验(萃取压力为10MPa,终温为550℃)。为选择高转化率和油类产物高产率的萃取条件,进行了样品粒度(1.2—2.5mm)、溶剂流率(2dm~3·h~(-1))以及甲苯中供氢组分含量(分别为10%、20%、30%)的系统实验。甲苯溶剂超临界萃取油类产物产率是一般干馏方法的2倍。在溶剂甲苯中加入少量供氢组分后,油母转化完全,油类产物产率高。超临界萃取可用一级反应描述,文中用积分法求解了动力学参数。     

原位担载Fe_2S_3催化剂煤的热解动力学研究

用加压热天平研究了原位担载纳米级Fe2 S3 催化剂的大柳塔次烟煤的加氢热解动力学 ,考查了 2 0MPa氢气氛或氮气氛下原煤及担载催化剂的煤热解失重过程 ,计算了活化能E和指前因子A等热解动力学参数。结果表明 ,煤原位担载Fe2 S3 催化剂后热失重速率比原煤有较大程度的增加 ,最大热解速率的特征温度也比原煤降低。特别是煤在表面活性剂十六烷基三甲基溴化铵溶液中担载Fe2 S3 催化剂后的热解反应速率高于水溶液中担载同样催化剂的热解反应速度。原位担载Fe2 S3 的煤及原煤的热解反应过程符合一级反应动力学。     

原位担载Fe2S3催化剂煤的热解动力学研究

用加压热天平研究了原位担载纳米级Fe2S3催化剂的大柳塔次烟煤的加氢热解动力学,考查了2.0MPa氢气氛或氮气氛下原煤及担载催化剂的煤热解失重过程,计算了活化能E和指前因子A等热解动力学参数。结果表明,煤原位担载Fe2S3催化剂后热失重速率比原煤有较大程度的增加,最大热解速率的特征温度也比原煤降低。特别是煤在表面性剂十六烷基三甲基溴化铵溶液中担载Fe2S3催化剂后的热解反应速率高于水溶液中担载同样催化剂的热解反应速度。原位担载Fe2S3的煤及原煤的热解反应过程符合一级反应动力学。     

煤灰化过程中砷/硒/铅的释放及矿物的变化规律

本研究选用两种煤(白音华褐煤和鄂州煤),研究了煤中重金属砷、硒、铅的赋存形态及其在灰化过程的释放规律,并结合煤中矿物质的变化,研究了灰化条件对矿物质转化的影响.通过外推法从热失重曲线确定了煤样的燃尽温度,以此为基准并结合国标法分别对煤样进行低温和高温灰化,对所制备的灰样采用XRD、XRF、TG-DTG等方法进行表征,分...     

大比表面积炭质吸附剂的表面及孔隙发展

以石油焦为原料研究了采用KOH活化法制备大比表面积炭质吸附剂时表面及孔隙的发展。实验发现虽然KOH加入量 ,水乙醇溶液中乙醇含量和提高热处理终温以及延长热处理时间都使比表面积增大 ,但是水乙醇加入总量的增加则导致比表面积下降。KOH加入量以 60～ 75%为宜 ,此时其利用率在 40 0m2 g以上。孔隙分布研究表明水乙醇加入总量 ,乙醇含量和热处理温度的提高都使 1～ 2nm微孔孔容及其在 1～ 2 0nm微孔孔容中所占比率增加。实验发现大比表面积炭质吸附剂的比表面积与碘值之间存在一定相关性。由于碘值不存在N2 吸附BET比表面积的过高估计现象 ,因而这给用碘值来更合理评价大比表面积炭质吸附剂的相对吸附能力提供了可能。     

Al/Ce和Al/Zr共掺杂Fe_2O_3催化剂用于煤焦油蒸汽催化裂解提质（英文）

蒸汽催化裂化(SCC)为煤焦油的提质提供了一种重要的方法。本研究以Al/Ce和Al/Zr共掺杂Fe_2O_3为催化剂研究了其在反应温度550℃、反应时间1 h下蒸汽催化裂化提质煤焦油的性能。催化剂表征显示掺杂的Fe_2O_3催化剂具有较小的晶粒粒径、较大的比表面积和孔体积。XPS表征表明,晶格氧是主要的活性氧物种,掺杂可以增加O~-的浓度。催化蒸汽裂化结果表明,Al/Ce和Al/Zr共掺杂可以提高Fe_2O_3催化活性。轻焦油(沸点低于360℃)在Fe AlZr1、Fe AlZr2、Fe AlCe1和Fe AlCe2上的产率分别为63. 2%、58. 1%、60. 2%和55. 1%,高于Fe_2O_3上的产率49. 7%。来自水蒸气解离和催化剂中的活性氧共同参与了煤焦油的改质。催化剂的比表面积和O-含量是决定蒸汽催化裂化性能的主要因素。     

褐煤亚临界—超临界水萃取研究

在半连续实验装置上，采用非等温实验技术，以水为溶剂，对大雁、昌宁两种褐煤进行了萃取。结果表明，在适宜条件下可得到高的转化率和较高的萃取物产率；萃取物中 主要馏分为预沥青烯，为原煤中的富氢组分；过程中产生的气体主要分为CO2；萃取物和气体生成速率随温度而变，在400℃左右存在极大值；萃取后褐煤（即残渣）具有比原煤低的水分、低氧含量、高的碳含量及一定的挥发分。本文对对萃取过程进行了宏观动力学处理，结果表明，萃取过程要用一级反应方程式来描述；在萃取的主要温度区间，活化能约为120kJ/mol.