热解温度对生物质焦理化特性的影响

利用SEM、BET及TGA对在873、1 073和1 273 K下制得的麦秆焦的理化特性进行分析,进行了用制得的麦秆焦还原NO的实验,同时考虑了焦样及NO初始浓度对该反应的影响,得出了热解温度对麦秆焦的各种物理化学特性及其与NO反应活性的影响。结果表明,1 073 K焦样的孔隙特征最为发达,燃烧活性最高,并对应最高的NO还原效率。焦作用下NO的还原率随着焦样浓度的增大线性升高,而随着初始NO浓度的增大呈幂函数的规律下降。不同热解温度下麦秆焦样与NO的反应均在1 173 K附近存在动力学控制和扩散控制的转折温度;在动力学控制的反应温度范围内,热解温度对麦秆焦与NO反应活化能的影响不大(89.78~95.41 kJ/mol),其中,NO浓度项和焦浓度项的反应级数分别为0.89和1.00。     

煤粉着火模式对再燃脱硝效率影响的实验研究

在一维携带流实验台上研究了烟煤煤粉着火模式,包括均相着火和非均相着火,对煤粉再燃还原NO的影响。实验结果表明,温度一定时,随着再燃区氧体积分数的增加,煤粉挥发分首先着火,脱硝效率明显下降;而非均相着火初期造成的颗粒高温有利于异相还原NO,脱硝效率得以回升;氧体积分数进一步提升,再燃区呈现富氧状态,脱硝效率再次下降。提高再燃区温度促进煤粉还原NO,脱硝效率更高,但是也促使挥发分在更低的氧体积分数下着火,着火后脱硝效率下降更多;粒径对煤粉着火以及还原NO的影响较为复杂,粒径在40μm以上,不同氧体积分数下脱硝效率基本上随粒径增大而下降。     

高温下制焦温度对煤焦气化活性的影响

研究了高温下扎莱诺尔、后布连、东胜、西山和沈阳五种煤焦的碳转化率和气化速率与制焦温度的关系，并考察了气化温度对不同制焦温度下所制得扎莱诺尔煤焦气化活性的影响。实验表明：制焦温度对煤的气化活性的影响不尽相同，在较低的制焦温度1000℃下，五种煤焦表现出很大的气化速率和碳转化率的差距，但随制焦温度的提高煤焦的气化活性下降，制焦温度在1200℃时，四种煤焦的气化速率逐步接近，当制焦温度达到1400℃时，除沈阳煤外，四种煤焦的气化反应速率与碳转化率分别趋于相同。从五种煤以及不同制焦温度下所制得相应焦的SEM分析发现，当制焦温度超过相应煤灰分的软化温度时，制焦温度将直接影响焦中矿物质的分散程度及聚集状态。随着温度的提高，矿物质颗粒也开始从初始的随机分散分布发展到团聚，温度越高，聚集态的矿物质颗粒尺寸越大，其催化作用也越弱。在高温下灰份的熔融是制焦温度影响煤焦气化速率的最重要原因之一。     

煤快速热解过程碱及碱土金属释放特性及焦理化结构演变研究

本研究基于高频炉反应器开展准东煤的快速热解实验,探究碱及碱土金属(AAEMs)的释放特性及其与煤焦理化性质演变的关联.热解停留时间、气氛是影响AAEMs迁移特性及煤焦理化性质演变的重要过程参数.研究表明,AAEMs的释放率随热解停留时间的延长而增大,Na、Mg和Ca的最大释放率分别为61.05％、64.47％、44.0...     

炭化温度对飞焦和煤混合原料制成型活性焦性能的影响

以中国科学院山西煤炭化学研究所灰熔聚流化床粉煤气化工业示范试验二旋飞焦为部分原料，再配以原煤和煤焦油混合，试制了烟气脱硫用成型活性焦。实验表明: 炭化温度的高低对成型活性焦的性能有很大的影响，其中对强度的影响尤为密切。为了得到较高的耐磨、耐压强度，在满足其它性能的前提下，炭化温度最佳的范围为600 ℃～700 ℃,在此条件下制得的活性焦其强度大于95%, 硫容为80 mg/g，符合活性焦的商业使用要求。同时研究了炭化温度对活性焦孔结构发展的影响。并对活性焦进行了孔结构的表征，探讨了孔结构和二氧化硫吸附性能的关系。     

生物质焦制备条件对其燃烧反应特性的影响

在热重分析仪上,研究了生物质焦的制备条件对其燃烧反应特性的影响。生物质焦由闪速裂解技术制得,裂解温度为 748 K、773 K和823 K;原料含水质量分数为0、7.0%和11.3%。研究发现,生物质焦中挥发性物质的质量分数和H/C质量比随裂解温度的增加而降低,其燃烧反应性随裂解温度的增加而降低;与高裂解温度条件下制得的生物质焦相比,低裂解温度条件下制得的生物质焦具有较高的反应活化能和对燃烧温度更敏感。原料含水量对生物质焦的燃烧反应特性影响很小;但对高裂解温度条件下制得的生物质焦中的挥发性组分含量有较大的影响。简化的生物质焦本征燃烧反应幂函数动力学模型可以很好地描述其燃烧行为。     

冷阱温度和激活电压对气相色谱分析痕量磷化氢的影响

磷化氢是一种有芥子气味的无色剧毒气体,磷化氢浓度在1．0～10μ/L内可使人眩晕、头疼、恶心、呕吐,当其浓度进一步增加时会导致肺水肿甚至昏迷死亡。常用的磷化氢分析方法主要有铝蓝比色法和气相色谱法,本实验室牛晓君等采用柱前两次低温冷阱富集和气相色谱／氮磷检测器联用技术（GC-NPD）分析了痕量磷化氢,在这一方法中,冷阱温度是影响磷化氢富集率的重要因素,检测器激活电压则是影响磷化氢响应值的重要因素。本文分别考察了这两个因素对磷化氢定量的影响。     

Schiff碱配合物结构对其催化氧化性能的影响

水杨醛缩二胺类双Ｓｃｈｉｆ碱配合物,在可逆吸附氧分子和催化氧化性能等方面的研究已有不少报道［１－３］。Ｓｃｈｉｆ碱配合物在均相氧化反应中早有应用,但作为异丙苯均相氧化反应的催化剂的报道则很少［４］。已有的研究结果表明,Ｓｃｈｉｆ碱配合物结构对在催化氧...     

活性炭（焦）低温吸附催化脱除H2S的基础研究

以活性炭、活性焦作为脱硫剂,并应用BET、XPS等测试手段对其进行分析表征。结果表明,活性炭（焦）的脱硫能力与其表面酸碱性有着密切的关系,增加表面上起碱性作用的π-π^﹡键,羰基官能团（C-O和醚基官能团（C-O）的浓度,可增加其表面催化作用,特别是C-O官能团;反应温度对活性炭（焦）的脱硫性能有很大的影响,脱硫剂在150℃～180℃活性高,硫容大,副反应少;水蒸气对活性炭（焦）脱除H₂S有促进作用。     

不同提取方法对所得稻壳基木质素的影响研究

本文以稻壳这种在我国来源十分丰富的农业副产物为原料,采用三种方法(乙二醇法、乙醇法、碱法)提取稻壳中的木质素,考察相应处理条件下的木质素提取率、羟基含量来确定提取适宜条件。乙二醇提取法所得木质素的羟基值和产率可以分别达到275.2mg/g和45.2%;乙醇法在适宜的提取条件下得到稻壳基木质素羟基值和产率分别为269.1mg/g和51.1%;碱溶液提取法可获得羟基值和产率分别为324.7mg/g和64.1%的碱木质素,无论何种木质素都富含活性官能团为后续再利用提供条件。     

稻壳炭基固体酸催化剂的制备及其催化酯化反应性能

以热解稻壳炭为原料, 浓硫酸为磺化剂制备了固体酸催化剂. 采用X射线衍射、X射线光电子能谱、元素分析、孔结构分析和热重-质谱联用等手段对其进行了表征. 以油酸和甲醇的酯化为探针反应, 考察了磺化温度和时间对催化剂活性的影响, 探讨了反应条件对油酸转化率的影响, 并对所制催化剂的稳定性进行了研究. 结果表明, 制备该催化剂的适宜磺化温度和时间分别为90℃和0.25 h, 在该条件下制得的催化剂为无定形碳结构, 磺酸基密度为0.7 mmol/g. 该催化剂表现出较高的催化酯化反应活性, 在催化剂用量为5%、甲醇/油酸摩尔比为4、酯化温度和时间分别为110℃和2 h的条件下, 油酸的酯化率可达98.7%. 该催化剂具有较好的稳定性, 经7次连续反应后, 油酸的酯化率仍可达96.0%.     

钾元素对生物质及其三组分热解的影响

采用机械混合法将KCl加入到纤维素、半纤维素、木质素以及稻壳和稻壳模拟物等生物质中,得到了一系列不同K含量的生物质样品,通过热重(TG)实验考察了K元素对生物质热解特性的影响.结果表明,K元素对生物质三组分热解特性的影响比较复杂,纤维素的最大热解失重速率随着KCl添加量的增加而降低,但KCl对半纤维素和木质素热解特性的影响不显著.无论是否添加KCl,模拟生物质的热解特性均可以认为是三组分热解的简单叠加.但酸预处理稻壳三组分间的稳定结构,导致其DTG曲线在300 ℃左右的热解峰由稻壳模拟物的尖峰变为肩峰,其热解焦炭收率也比稻壳模拟物的略低.此外,实验还采用浸渍法向酸预处理稻壳中添加了KCl.TG实验结果表明,K元素的存在对生物质热解具有一定的催化作用,但KCl的添加方式不同,生物质的热解特性有明显差别,生物质样品经机械混合添加KCl后,其热解焦炭收率呈下降趋势(纤维素除外),浸渍法添加的KCl导致酸预处理稻壳的最大热解失重速率和焦炭收率升高.     

灰中焦对煤灰熔融特性的影响

采用连有电脑－摄像头的煤灰熔融特性测定装置，在Ar气氛下研究了灰中焦对煤灰熔融特性的影响。结果表明，灰中焦对灰熔融特征温度和灰熔融动态特征具有显著影响，影响程度与煤种以及煤焦的质量分数有关。掺焦的灰熔融温度高于不掺焦的熔融温度；掺焦量增加，其灰熔融温度升高。当掺焦量提高至20%时，在接近或高于煤灰熔融温度时由于焦与焦之间通过熔融煤灰的黏结作用形成了不熔骨架，使灰锥高度不再随温度的提高而发生变化，这也是灰锥很难出现或者根本不出现软化温度和流动温度的原因。     

温度及水蒸气对煤焦中氮赋存形态及演化特性影响研究

研究水蒸气对不同赋存形态氮在热解过程中析出及转化规律有利于精细化调控氮氧化物的生成。利用X射线光电子能谱（XPS）仪分析了典型烟煤及其煤焦中氮的赋存形态,研究了温度、水蒸气浓度等因素对煤焦炭氮析出及转化特性的影响。结果表明,温度的升高以及一定范围内水蒸气浓度的增加有利于焦炭氮的析出,水蒸气浓度达到30%时,焦炭氮析出达到峰值;水蒸气的存在有利于煤焦中N-5和N-6等含氮结构物质从煤焦中析出,同时抑制N-Q和N-X等含氮结构物质的裂解。这是由于水蒸气的气化作用有利于芳香结构的分解,但同时高水蒸气浓度带来的H基团会与N-6结合从而形成N-Q,而由高水蒸气浓度带来的OH基团会促进N-6的氧化而生成N-X。     

A Study on the thermal destruction of rice husk in air and nitrogen atmosphere

The methods of X-ray analysis, infrared spectroscopy, differential thermal analysis and scanning electron microscopy were used in this study. The objects of the experiments were rice husk obtained during processing of rice, variety Krasnodarski 424. The rice husk was burnt in air and in non-oxygen medium at several burning temperatures. The color of the oxidized product was stipulated by the burning temperature. The X-ray analysis showed that the amorphous SiO₂ present in the rice husk begins to crystallize in the form of α-cristobalite at 850°C. Using differential thermal analysis, the thermal destruction of rice husk was studied in air and nitrogen media and the initial and final temperatures of the process were determined. The silica distribution was examined by scanning electron microscopy and infrared spectroscopic techniques.     

Mechanical and morphological properties of injection-molded rice husk polypropylene composites

In this work, the investigation of the physical, mechanical, and morphological properties of the rice husk flour/polypropylene composites was performed utilizing various filler loadings and coupling agent. Five levels of filler loading (35, 40, 45, 50, and 55 wt%) were designed. In addition, to help the interaction between fiber and polypropylene matrix, struktol coupling agent was added to the composites. All of tensile strength, Young's modulus, flexural strength, flexural modulus, and impact strength properties of the composites were carried out. Moreover, the 50 wt% filler-loaded composites had optimum tensile strength, flexural strength, and flexural modulus, whereas the 35 wt% of filler loading case was the best regarding Young's modulus, flexural strength, flexural modulus, and impact strength. Furthermore, the scanning electron microscope results demonstrate that as filler loading increases, more voids and fiber pullout occur.     

Efficient production of nanoporous silicon carbide from rice husk at relatively low temperature

Nanoporous silicon carbide with a specific surface area of up to 186.45 m² g⁻¹ has been efficiently synthesized from waste rice husk using a magnesiothermic reduction at 950 °C as a key step. Throughout the entire process, the recovery rates of silicon, potassium and phosphorus from rice husk can reach 88.46, 91.5 and 65.5%, respectively. Turning rice husk waste into a real treasure, this promising method for producing porous SiC protects the environment and brings economic benefits.     

Effect of thermal treatment of rice husk ash on the surface properties of hydrated lime-rice husk ash binders

Rice husk ash fired at different temperatures, 450, 700 and 1000°C, was mixed with different concentrations of lime (molar lime/silica ash ratio of 0.2, 0.5 and 1.0). Each dry mixture was first ground and hydrated in the suspension form (water/solid ratio = 10) for various time intervals within the range of 1 to 365 days. The surface properties of the unhydrated and hydrated samples were studied by means of nitrogen adsorption measurements. The results indicated that the surface areas and total pore volumes of unhydrated solid mixtures and hydrated lime-rice husk ash samples, prepared with lime/silica ash ratio of 1.0, decrease with increasing firing temperature of rice husk ash. The effect of varying the lime/silica ash ratio of the solid mixture on the surface area and pore structure was fully discussed. The results of surface area and pore volume measurements could also be related to the crystal structure of silica produced from rice husk ash.