煤的热解动力学研究

热解是煤燃烧、气化和液化等热加工工艺中的基本过程之一,也是成煤过程中的基本环节。因此,研究煤的热解不仅为煤的热加工过程提供科学依据,也能为加深煤化学研究提供重要信息。溶剂抽提既是研究煤化学的重要方法,也是提取某些重要化工原料和燃料油的的重要加工过程,同时还可为抽余煤的合理利用提供必要的基础数据。     

神木煤显微组份的表面特性

煤表面亲水性是影响水煤浆(CWS)流变性能的重要因素。关于表面活性剂和煤岩组成对煤亲水性影响的研究比较少,本文在这方面进行了一些工作,旨在弄清神木煤配CWS的制约因素。1.实验部分煤样采自神府煤田神木区四门沟矿3~(-1)层。用手选法选出镜煤和丝炭,经破碎、筛分制成80—180目研究样品。     

热重法研究煤的燃烧反应及其动力学

我国是个多煤少油的国家,煤炭是我国的主要能源,在我国的一次能源中所占比列高达70%[1].煤炭被广泛用于人类生产与生活的各个方面,且它的利用主要是通过燃烧直接获得能量.然而由于先进技术的欠缺,我国在煤炭的利用中一直存在着燃烧效率不高和环境污染严重等缺点,这与现今能源短缺和环境保护日益受重视的现状不相适应.本文通过研究分析煤的燃烧反应及燃烧反应动力学,为煤炭在利用时燃烧的清洁化与高效化提供科学依据.     

介绍新的乙烷热分解反应动力学公式及动力学一般公式

介绍新的乙烷热分解反应动力学公式及动力学一般公式齐德林（中国科学院化学研究所，北京１０００８０）乙烷气体热分解反应，是典型的动力学研究对象。在许多化学动力学著作，都有论述。此反应也是生产乙烯的重要工业基础。由于反应过程的复杂，曾有过多个动力学公式表达...     

硫酸铝钾热分解反应动力学模型

近年来,在热分析动力学研究领域内,已有许多动力学模式及相应数据处理方法来描述固相反应的最可能机理,如：aRCHAR微分法[1]Coats-Redfe积分法[2]相结合的方法和等温过程与非等过程相结合的方法[3]等。而最近Dollimore等人[4]提出了利用 TA曲线的特征来确定动力学模型的方法,从而避免了对 f(a)和 g(a)逐一尝试的麻烦。本文就是用该法来研究硫酸铝钾的热分解动力学。硫酸铝钾热分解过程虽然已有人研究[5],但其动力学则未见文献报道。1 实验部分 实验工作在美国PE公司TGA７热分析仪上完成,反应气氛为氮气,流速为40mL·min-1 ,…     

长广煤木栓质体的热解特征及热解产物各组分生成动力学

用等温热解气相色谱（Ｐｙ－ＧＣ）法以及热解气相色谱质谱（Ｐｙ－ＧＣ－ＭＳ）联用技术，结合元素分析，探讨了我国浙江省长广煤木栓质体的热解特征。用等温一级反应动力学模型首次求取了长广木铨体热解产物中正构烷烃、正构烯烃、苯、甲苯、酚等各组分生成动力学参数，并探讨了这些动力学参数与木栓质体生烃序列的关系。     

反应条件对煤加氢热解产物分布的影响

本文以内蒙古红庙煤为研究对象，在温度４５０－６５０℃和氢氯压力２－５ＭＰＡ的范围内，在加压固定床反应器上考察了各种因素包括传质作用对煤加氢热解产物分布的影响。研究表明，转化率和焦油收率随最终反应温度，氢气压力和流速的升高而升高，随加速速率的增大而降低。     

煤岩微成份的热解失重及热解反应动力学

测定了不同变质阶段的镜煤质(从长焰煤至无烟煤)以及不同种类的外皮质(孢子质、树皮质、琥珀)和丝炭质的热解失重,并与其粘结性指标关联。不同变质阶段镜煤质的失重曲线变化是有规律的,且外皮质的总失重和最大失重速率比镜煤质高得多。应用失重结果进行了热解动力学研究。以从热失重曲线上得到的初始反应物的重量计算初次热解反应活化能,得到良好的结果。且外皮质的活化能比镜煤质高得多。     

粉状氟碳铈矿热分解反应动力学模型

用四川冕宁天然氟碳铈矿晶体为原料 ,研究其热分解过程。测定了粉状氟碳铈矿空气气氛下热分解过程的热重 差热曲线。根据Criado提出的反应动力学机制模型 ,采用热分析技术对动力学数据进行了处理和计算 ,绘制了氟碳铈矿粉末热分解反应的动力学曲线 ,与标准曲线比较 ,结合前期工作动力学参数计算的结果 ,确定了热分解过程的反应机制为形核和生长 ,其反应动力学模型的微分和积分形式的表达式分别为 :f(α) =( 1 -α)和g(α) =-ln( 1 -α)。     

矿物质对煤显微组分热解的影响

用常压热天平考察了平朔气煤三种主要显微组分(镜质组、丝质组和稳定组)的热解特性及其原生矿物质和外加无机物对各显微组分热解的影响。用ST-03表面孔径测定仪测定了三种显微组分及焦样的比表面积。研究表明,各显微组分的热解反应性从强到弱的排列顺序为:稳定组>镜质组>丝质组;原生矿物质对各显微组分的热解具有抑制作用,对热解活化能也有影响,并使焦样的比表面积显著增加;外加CaO等无机物及其添加量对不同显微组分的热解有不同的影响,但都使焦样比表面积增加。用分段连续一级反应机理可以较好地描述各显微组分的热解过程,统一形式不同参数的动力学模型为dx_(ij)/dt_(ij)=k_(ij)(1-x_(ij))。     

神府煤热解-活化耦合反应产物特性及机制研究

利用两段式固定床反应装置,研究了神府煤热解-活化耦合产物的特性,探讨了热解温度及活化剂(H_2O(g)、CO_2和H_2O(g)/CO_2)对产物性能的影响,揭示了热解-活化耦合反应机制。结果表明,热解温度对半焦的CO_2化学反应性影响较小;采用热解-活化两段耦合工艺,可使神府煤热解的焦油产率明显提高,产率最高为17.8%;不同活化剂对两段耦合过程产生的混合煤气(mixture coal gases,MCG)和焦油产率影响为H_2O(g)H_2O(g)/CO_2CO_2,其焦油组分均以饱和分和芳香分为主;采用H_2O(g)/CO_2(1∶1)活化剂,可有效提高活性炭的比表面积,其BET比表面积为845.37 m~2/g。热解-活化耦合机制主要为活化段产生的合成气(synthesis gases,SG)为热解段煤的加氢热解提供了氢源,丰富的氢自由基促进了煤的加氢热解反应,改变了耦合过程的产物分布和特性。     

繁峙煤镜质组的生烃特征与热解产物生成动力学研究

本文利用付立叶红外光谱（ＦＴＩＲ），热解气相色谱（Ｐｙ－ＧＣ）及热解气相色谱质谱（Ｐｙ－ＧＣ－ＭＳ）联用技术等分析手段，探讨了我国山西繁峙煤镜质组的生烃特征，鉴定了如气体烃、正构脂肪烃、苯酚、单环芳烃以及甲氧基酚类等热解产物６７种化合物。用相继等温热解法一级反应动力学模型，求取了热解产物如气体组分（Ｃ１￣Ｃ６）、轻烃（Ｃ７￣Ｃ１４）、重烃（Ｃ１５￣Ｃ３０）、正构脂肪烃（ｎＣｉ）、烷基芳烃、苯酚等的     

加压下中国典型煤二氧化碳气化反应的热重研究

用TG-151加压热天平，测定了三种典型中国煤在二氧化碳气氛下的气化反应活性。结果表明，反应速率与温度的关系符合Arrhenius定律，同时反应速率随着压力的增加而增加，但是随着压力的增加，压力对反应速率的影响越来越小。用下式dx/dt=k0 Pco2/1 αPco2 exp(-Eα/(RT)(1-X)^n模拟实验曲线的结果表明，n值随着温度的升高而降低，随压力的增加而增大。     

两种褐煤快速热解的非等温动力学

用电加热金属丝网装置在氮气气氛下对我国两种褐煤进行了快速热解,从实验结果计算了基于单一反应模型和多重反应模型的非等温动力学参数。结果表明,模型参数均与煤种和加热条件有关.多重反应模型参数较好地符合其物理含义。两种模型均能成功地预测热解过程。     

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。     

双组份稀土与三溴偶氮胂平行反应的动力学分析

根据三溴偶氮肿(TBA)的离解常数及其稀土配合物的组成比,确定了它与稀土间的总包反应。研究了以La~(3+)、Gd~(3+)、Ho~(3+)为代表的轻、中、重单一稀土与TBA配位反应的经验速率方程、速率常数和实验活化能。研究表明,用TBA对双组份稀土进行速差动力学分析的前提是:应符合准级数的平行反应机理,不形成多核配合物及共显色效应可忽略不计。     

煤氧化增重现象中的控制反应及其动力学解析

以热重实验中的煤氧化增重现象为线索, 对400 ℃前煤氧化的反应机理和动力学过程进行了理论研究. 借助于平行反应理论, 将煤低中温氧化过程简化为3 个平行的竞争反应, 包括水分析出、氧吸附和固相氧化产物分解的反应以及直接的“burn-off”反应. 通过对不同氧体积浓度(10%, 21%和40%)下的实验数据全过程上的非线性最小二乘法拟合, 确定出各反应的动力学参数以及相应的温度作用范围. 模化的结果与实验数据高度贴近, 证明了反应模型和计算方法的可靠性. 煤低中温氧化过程中的质量变化, 主要是由氧吸附反应和固相氧化产物的分解反应所控制的; 由直接的“burn-off”反应所引起的质量变化则相对较小. 煤氧化增重现象对应的反应及动力学过程并不能由单一反应模型来近似. 氧浓度的提高导致氧吸附反应和固相氧化产物的分解反应加剧, 而“burn-off”反应受氧浓度的影响并不显著, 这是由用于解析动力学参数而选定的实验数据的温度范围和特征所决定的.     

三苯基氧化膦与氯金酸配合物的热分解反应动力学

本文报道了三苯基氧化膦与氯金酸形成的配合物 HAu Cl4.H2 O.4(C6H5) 3 PO的非等温热分解动力学 ,采用微分与积分相结合的方法 ,推断出了它的热分解反应机理 ,其热分解动力学方程为 :dα/dt=AΦe-E/ RT(32 ) (1 α) ( 2 / 3 ) [(1 α) ( 1 / 3 ) - 1 ] -1     

硫酸铝晶体热分解行为及分解反应动力学研究

针对酸法制备氧化铝过程中Al2(SO4)3.18H2O焙烧分解工艺,通过TG-DTA曲线,研究其分解行为和分解过程的动力学.结果表明:Al2(SO4)3.18H2O的脱水分解过程分两步进行,首先脱掉15个层间水,其次脱掉3个结构水;分解过程一步完成.利用Doyle-Ozawa微分法和Kissinger积分法计算出各吸热峰反应的活化能、指前因子,得到Al2(SO4)3.18H2O分解反应的速率方程.