沥青氧化纤维制备活性炭纤维过程中孔隙结构的变化

以通用级沥青氧化纤维为原料经水蒸气活化制得沥青基活性炭纤维(PACF),讨论了工艺参数对PACF的比表面积、孔结构(孔容、孔径大小及分布)的影响。结果表明,PACF的比表面积随着活化温度的提高(850～950℃)而增加,同时,孔径变大,孔径分布变宽;在相同最终活化温度下(900℃),PACF的孔径及其分布随着水蒸气通入温度的不同而发生变化。     

沥青氧化纤维制备活性炭纤维过程中孔隙结构的变化

以通用级沥青氧化纤维为原料经水蒸气活化制得沥青基活性炭纤维(PACF), 讨论了工艺参数对PACF的比表面积、孔结构(孔容、孔径大小及分布)的影响. 结果表明, PACF的比表面积随着活化温度的提高(850～950 ℃)而增加, 同时, 孔径变大, 孔径分布变宽;在相同最终活化温度下(900 ℃), PACF的孔径及其分布随着水蒸气通入温度的不同而发生变化.     

石油焦燃烧过程中NO_x和SO_2析出规律的研究

在卧式加热炉和富氧条件下,对石油焦在燃烧过程中的ＮＯｘ 和ＳＯ２ 析出规律进行研究,发现石油焦的ＮＯｘ 和ＳＯ２ 析出受多种因素的影响：温度增加,ＮＯｘ 的析出量增加;颗粒粒径增加,ＮＯｘ 和ＳＯ２ 的析出量减少;石灰石微量增加,ＮＯｘ 的浓度降低,石灰石过量增加,ＮＯｘ 的浓度反而升高,石灰石的增加使ＳＯ２ 降低;ＮＯｘ 的析出并不与Ｎ 的质量分数成正比,ＳＯ２ 的析出与Ｓ的质量分数成正比．结合这些实验现象,从机理上对它们进行解析．     

石油焦燃烧过程中NOx和SO2析出规律的研究

在卧式加热炉和富氧条件下,对石油焦在燃烧过程中的ＮＯｘ和ＳＯ２析出规律进行研究,发现石油焦的ＮＯｘ和ＳＯ２析出受多种因素的影响,温度增加,ＮＯｘ的析出量增加,颗粒粒径增加,ＮＯｘ和ＳＯ２的析出量减少;石灰石微量增加,ＮＯｘ的浓度降低,石灰过量增加,ＮＯｘ的浓度反而升高,石灰石的增另使唤降低;ＮＯｘ的析出并不与Ｎ的质量分数成正比,ＳＯ２的析出与ＳＤ的质量分数成正比,结合这些实验现象,从机理上对它们进     

用等转化率法研究煤焦在化学动力控制区燃烧过程中比表面积的变化

为了研究煤焦比表面积在化学动力控制区燃烧过程中的变化,提出了一种基于等转化率法对煤焦热重分析(TGA)数据进行分析的算法。运用该算法计算出了产地为超化、陕西、大同、洛阳、鹤壁、Adaro这6种煤焦比表面积随转化率的变化趋势,且将鹤壁、陕西、Adaro这3种煤焦比表面积随转化率的变化的计算结果与实验结果进行了比较。结果表明:所提出的算法是有效可行的,该算法优点在于不需要复杂的实验设备和操作,仅对TGA数据进行分析便可获得煤焦比表面积的变化规律。该算法对于深入理解煤焦燃烧过程的机理、指导工程实践有重要的意义。     

多孔CaO孔隙结构的分形描述

利用Menger海绵构造了多孔CaO的孔隙结构,讨论了Menger海绵孔隙率和比表面积随分维数的变化规律,分析了模拟CaO孔隙结构时对确定Menger海绵的参数m,n和i的要求。     

海泡石的酸铝改性及其结构变化的研究

利用盐酸、硫酸和硝酸三种强酸及硝酸铝、氯化铝、硫酸铝三种铝盐分别对海泡石进行改性．研究了溶液浓度、反应温度、反应时间对海泡石脱镁率的影响．实验结果表明,酸改性对海泡石脱镁率的影响明显比Al^3＋改性大,但二者有相似规律,随着溶液浓度的增大、反应温度的升高以及反应时间的延长,改性海泡石的脱镁率均提高;在此基础上,研究了外加铝源酸改性海泡石对其比表面积及孔结构的影响,结果显示：外加铝源酸改性海泡石的比表面积有很大提高,中孔的孔体积也明显增强．     

煤层孔隙裂隙系统的分形描述及其应用

通过研究表明，孔隙煤体是一种分形体，其中的孔隙裂隙分布符合分形分布规律，运用分形理论可对煤体的孔隙率、比表面积等物理特性进行定量化的描述。这对于研究煤体的物理力学特性有非常重要的理论和现实意义     

石墨纤维表面与孔隙的结构表征及分形性质分析

为了研究和分析石墨纤维表面与孔隙的结构和分形性质,采用场发射扫描电子显微镜、电感耦合等离子体发射光谱仪、全自动物理吸附分析仪对其进行测试与表征.研究结果表明:石墨纤维以圆柱状存在,直径约为12～18 μm,表面较光滑,缺陷较少,有利于气体吸附;石墨纤维碳的质量分数约为95.86 %,还含有少量的N、H、O、S和微量的Ca、Fe、Mg、Si、Al等元素,生产过程中留下的孔道不多;石墨纤维的比表面积较大,其微孔体积占总孔体积的97.98 %,平均孔径在微孔区域,且孔径分布较窄,包含大量0.84 nm左右和少量1.21 nm左右的微孔,较丰富的微孔结构使其具有良好的吸附性能;石墨纤维的表面与孔隙具有较好的分形特性,分形维数分别为2.11和2.99,是一种有工业前景的吸附材料.     

熄焦方式对焦炭孔隙结构的影响

针对原有熄焦方式存在投资巨大、环境污染严重的问题,提出利用一定压力的水蒸气熄焦的压力熄焦方式,并与湿法熄焦、干法熄焦进行对比实验,分析不同熄焦方式对焦炭孔隙结构的影响。结果表明：湿法熄焦焦炭的微孔和微裂纹数较多,焦炭质量较差;干法熄焦焦炭的微孔和微裂纹数较少,焦炭质量较好;压力熄焦焦炭的微孔数较多,微裂纹数较少,焦炭质量介于干法熄焦和湿法熄焦之间。该研究为压力熄焦的应用推广提供了依据。     

Kinetics of petroleum coke/biomass blends during co-gasification

The co-gasification behavior and synergistic effect of petroleum coke, biomass, and their blends were studied by thermogravimetric analysis under CO₂ atmosphere at different heating rates. The isoconversional method was used to calculate the activation energy. The results showed that the gasification process occurred in two stages: pyrolysis and char gasification. A synergistic effect was observed in the char gasification stage. This effect was caused by alkali and alkaline earth metals in the biomass ash. Kinetics analysis showed that the activation energy in the pyrolysis stage was less than that in the char gasification stage. In the char gasification stage, the activation energy was 129.1–177.8 kJ/mol for petroleum coke, whereas it was 120.3–150.5 kJ/mol for biomass. We also observed that the activation energy calculated by the Flynn–Wall–Ozawa (FWO) method were larger than those calculated by the Kissinger–Akahira–Sunosen (KAS) method. When the conversion was 1.0, the activation energy was 106.2 kJ/mol when calculated by the KAS method, whereas it was 120.3 kJ/mol when calculated by the FWO method.     

石油焦灰分中金属含量的测定

首次采用等离子体发射光谱仪对石油焦中的多种金属元素进行测定，说明了石油焦灰分的主要来源，方法准确可靠，具有实际应用价值。     

孔隙结构特征对焦炭高温抗拉强度的影响

采用压汞仪测量焦炭与CO2或H2 O反应后的孔隙结构特征,研究孔隙率、平均孔径、比表面积及孔径分布对焦炭高温抗拉强度的影响规律。焦炭孔隙率和平均孔径随反应率升高而增加。平均孔径小于30μm时气化反应以造孔为主,比表面积随反应率升高先增后减,大于30μm时以扩孔为主,随反应率升高而减小。与CO2相比,H2 O反应后焦炭平均孔径小,比表面积大,抗拉强度高。焦炭抗拉强度随孔隙率和平均孔径增加而降低,平均孔径小于30μm时抗拉强度随比表面积增加而降低,大于30μm时随比表面积减小而降低。焦炭中小孔数量越多抗拉强度越高,大孔数量越多抗拉强度越低。相同反应率下, H2 O反应后焦炭中小孔数量增加,比表面积大,有利于保护气孔壁结构,抑制高温抗拉强度的降低。     

石油焦预氧化及多孔碳的制备

以石油焦和含油污泥为原料,在活化剂的作用下共同热解制备多孔活性炭材料。将得到的多孔碳进行碘吸附值、苯吸附值、BET等测定,确定多孔碳的比表面积及孔结构。研究硝酸预处理石油焦对多孔碳性能的影响以及微波功率和微波辐照时间对多孔碳的影响。结果表明:经硝酸氧化处理所得的活性炭吸附性能明显提高;微波功率越高对物料的活化作用越好,经微波活化的活性炭吸附性能越好;在微波功率800 W条件下,比表面积最大为1 396.91m2/g;微波加热时间约30 min可获得明显的催化效果。     

基于粒子群算法的微纳米铁粉燃烧实验研究

为减少化石燃料的使用,开发清洁、低碳、可再生的新型能源,对微纳米铁粉燃料开展燃烧实验研究。通过微纳米铁粉的比表面积实验、热重分析实验、X射线衍射实验,得到不同粒径铁粉的比表面积、热重曲线以及X射线衍射图谱。分析粒径对比表面积、热重曲线的影响,研究不同粒径铁粉在40 K/min升温速率下的燃烧特性参数和燃烧动力学参数。并用粒子群算法拟合出微纳米铁粉的燃烧速率微分方程,建立微纳米铁粉的燃烧模型。结果表明：除了50 nm铁粉以外,随着粒径增大,铁粉的着火点温度、最高燃烧速率温度、燃尽温度、活化能、指前因子均增大。50 nm铁粉会在高温下发生熔化并凝结,使得燃尽温度上升,燃尽时间延长,不利于反应正常进行。对于粒径在50 nm～2μm范围内的铁粉,可以通过本文建立的铁粉燃烧速率微分方程近似计算不同粒径微纳米铁粉的燃烧特性参数和燃烧动力学参数,误差在允许的范围内。     

桉木浆纤维多孔结构的分形分析

采用低温氮吸附法测量了桉木浆纤维的内部孔隙结构。结果表明,桉木浆纤维表面密布孔洞,孔隙分布以中孔为主,有一定量的大孔,微孔数量有限。原子力显微镜（AFM）观察也证实这一点。在低温氮吸附实验的基础上,把分形理论用于分析桉木浆纤维的孔结构,发现桉木浆纤维具有分形特征,其分形维数为2.82,分维数接近3,说明植物纤维表面较为粗糙,是密布孔洞。桉木浆纤维分形维数与其保水值等宏观性质有密切的关系。     

石油焦粒度对煅后焦质量的影响

针对工业生产中铝电解炭阳极对煅后焦质量的要求,就石油焦粒度的大小对煅后焦质量的影响进行了研究。研究表明:粒度≤3.15mm的石油焦可提高实收率;显著提高其在空气中的反应性,从0.92%/min下降到0.61%/min;可提高其在CO2中的反应残余率达85.74%。