煤直接液化油中混合酚的分离研究

利用分子筛择形特点，对煤直接液化油中的混合酚实施高效分离。本研究选取间甲酚和对甲酚作为分离煤直接液化油馏分段混合酚的模型化合物，采用化学液相沉积法对HZSM-5吸附剂的孔口结构进行改变，分析分子筛硅铝比及颗粒粒径对模型化合物间甲酚和对甲酚吸附分离性能的影响，以获得高性能固相吸附剂，并将其应用于180-190℃馏分段混合酚分离。结果表明，当分子筛硅铝比为25、粒径为3-5 μm时，分子筛的孔口结构调节效果最优；当正硅酸乙酯的最小用量为0.2 mL/g时，固相吸附剂的吸附量为0.03 g/g，对甲酚选择性高于95%。由于外表面沉积物对吸附剂的孔口结构变化，导致对甲酚选择性的提高。进一步采用HZSM-5（1）吸附剂对真实煤直接液化油混合酚的分离中发现，苯酚和对甲酚的选择性均达到100%。     

化学法改性煤沥青脱除苯并芘的研究

在管式反应器中采用苯甲酸、聚乙二醇、固体古马隆树脂（S）、液体古马隆树脂（L）为添加剂来降低煤沥青中有害物质苯并芘的含量，以期使得煤沥青可绿色化应用。采用紫外-可见分光光度计分析煤沥青中苯并芘含量。考察了反应温度、反应时间、添加剂添加量、催化剂等工艺条件对添加剂脱除煤沥青中苯并芘的影响。结果表明，不同工艺条件能降低煤沥青中苯并芘的含量。在优化条件下，不同添加剂对苯并芘脱除率由高到低依次为：液体古马隆树脂、聚乙二醇、苯甲酸和固体古马隆树脂。分析其反应机理，这与催化剂的酸性相关，发生亲电取代反应。结果表明，液体古马隆树脂（L）在催化剂存在下对煤沥青中苯并芘脱除率可达73.0%，显示了良好的应用前景。     

A model for crack formation during active solid pyrolysis of a char-forming solid: crack patterns; surface area generation; volatile mass efflux

A model is developed for the formation and propagation of cracks in a material sample that is heated at its top surface, pyrolyses, and then thermally degrades to form char. In this work the sample is heated uniformly over its entire top surface by a hypothetical flame (a heat source). The pyrolysis mechanism is described by a one-step overall reaction that is dependent nonlinearly on the temperature (Arrhenius form). Stresses develop in response to the thermal degradation of the material by means of a shrinkage strain caused by local mass loss during pyrolysis. When the principal stress exceeds a prescribed threshold value, the material forms a local crack. Cracks are found to generally originate at the surface in response to heating, but occasionally they form in the bulk, away from ever-changing material boundaries. The resulting cracks evolve and form patterns whose characteristics are described. Quantities examined in detail are: the crack spacing in the pyrolysis zone; the crack length evolution; the formation and nature of crack loops which are defined as individual cracks that have joined to form loops that are disconnected from the remaining material; the formation of enhanced pyrolysis area; and the impact of all of the former quantities on mass flux. It is determined that the mass flux from the sample can be greatly enhanced over its nominal (non-cracking) counterpart. The mass efflux profile qualitatively resembles those observed in Cone Calorimeter tests.     

新颖外燃式湿空气燃气轮机循环及性能研究

本文首先提出一种新型的高效燃煤燃气轮机循环一外燃式湿空气透平循环动力系统。由于外燃的特点，作功工质为洁净湿空气，从而可以实现水的回收，是对常规ＨＡＴ循环的突破；另外洁净湿空气排放不受通常烟气露点限制，从而可回收利用湿空气降温时的低温凝结潜热，提高了加湿能力，从而提高系统性能。揭示了新型循环的基本规律；推导出具有湿化特点的约束方程和系统性能简明表达式，指明影响系统性能的关键因素。在透平初温为８５０℃的工况下，系统热效率高达４８．１１％。基于能量品位梯级利用原理和系统集成方法论，通过探索充分而合理利用中低温余热的有效途径，开拓洁净煤燃气轮机总能系统的新方向。     

CFD在燃煤细粒子凝聚过程中的应用

燃煤产生的细粒子富集了大量的有毒痕量元素,对大气环境和人类健康造成严重危害。本文针对燃煤细粒子的形成过程,在计算流体力学(CFD)的基础上,结合气溶胶动力学理论,模拟了烟气中细粒子在圆柱形流场中由于碰撞而凝聚的过程,并通过计算结果分析细粒子颗粒特征参量(速度、质量、直径和颗粒数目)随流场的变化趋势,为深入研究燃煤细粒子的形成演化机理提供理论基础。     

碳纳米管阵列、捆束的三步升温工艺制备及其形貌与结构

使用结构简单的单温炉设备，通过三步升温热解二茂铁、三聚氰氨混合物方法，在二氧化硅、多晶陶瓷基底上分别合成了碳纳米管阵列、碳纳米管捆束.使用扫描电子显微镜、透射电子显微镜、电子能量损失谱和x射线光电子能谱对合成样品进行了结构和成分分析.结果显示：两种基底上合成的纳米管均为多壁纯碳管；生长于光滑二氧化硅表面的碳纳米管具有高度取向性和一致的外径，长度为10—40μm.碳纳米管采取催化剂顶端生长模式并展示出类杯状形貌；生长于粗糙多晶陶瓷表面的碳纳米管捆束随机取向，碳纳米管直径为15—80nm，长度在几百微米，展示 关键词： 碳纳米管 热解法 三步升温工艺     

贝壳固硫过程热重研究

利用LCT-2型热天平对贝壳的固硫反应过程进行了实验研究。探讨了贝壳在含SO2模拟烟气气氛下的固硫能力、温度特性及SO2浓度对其钙利用率的影响特性;并利用JXA-840扫描电镜实验观察了贝壳与石灰石微观结构特性的主要差别。结果表明:贝壳具有良好的微观结构特性和固硫反应活性,其最佳固硫反应温度比石灰石高出约100℃,大部分贝壳更适合作900~1000℃温度下的燃煤固硫剂。     

煤矿瓦斯和煤尘监控的数学模型

结合2006年全国大学生数学建模竟赛D题,借助Matlab软件,通过数学建模,计算出有关煤矿瓦斯和煤尘的3个主要安全指标,从而为解决煤矿实际安全生产提供了参考.     

基于简单碰撞理论煤粉燃烧动力学模型的研究-PART Ⅲ:氧气可达比表面积

根据不同温度下氧分子平均自由程的大小,比较了小孔、中孔和大孔中三种扩散速率与煤焦表面燃烧速度的大小.研究表明2000 K以内,颗粒表面分子扩散速率比氧化反应速率大1个数量级以上,过度扩散速率不小于氧化速率.温度小于1200K时,燃烧速率比Knudsen扩散速率小1～5个数量级,扩散孔径小于15～28 nm,反应主要在内外表面进行;1200～1600K时,燃烧速率与Knudsen扩散速率相当,扩散临界孔径28～38 nm,反应在外表面及浅层内表面进行;温度1600K以上时,Knudsen扩散速率比燃烧速率小1个数量级,孔径38～50 nm以下内表面上碳的氧化速度受扩散控制.煤焦的氧化主要发生在Knudsen扩散临界孔径10～50 nm以上的氧气可达表面上.     

单个球形生物质颗粒热解过程的数值模拟

本文对单个球形生物质颗粒的热解过程进行数值模拟．利用双倒易边界元法和四阶龙格-库塔方法分别对非线性的导热方程和化学反应动力学方程组进行求解．讨论了生物质颗粒的大小与环境温度对热解时间和热解产物中相关组分质量分数的影响．