基于煤气化细渣构建碳基氧还原催化剂及其催化性能研究

气化细渣是煤气化过程产生的一种含碳量较高的固体废弃物。经炭灰分离得到的高炭是制备炭材料的潜在碳源。本研究以气化细渣浮选-酸洗后的高炭为前驱体,通过高温活化制备了氮掺杂碳基催化剂,结合拉曼光谱、XPS和SEM等表征,探究了活化剂比例和氮源对催化剂理化特性的影响,揭示了两者与催化剂氧还原性能的内在关联,验证了气化细渣作为原料制备碳基氧还原催化剂的可行性。结果表明,随着活化剂KOH比例的增加,碳基催化剂的氧还原催化性能先增加后减小,当高炭和KOH质量比为1∶4时其催化性能最优。此外,相较于氯化铵,以三聚氰胺作为氮源具有更强的氮掺杂效应,使得CKN₆-143催化剂的起始电位可达0.87 V（vs. RHE）,极限扩散电流密度为4.95 mA/cm²,平均电子转移数为3.82,表现出良好的电催化性能,为气化细渣的高值化利用奠定了基础。     

连续铸钢保护渣热传递三维数值模拟

本文讨论了连续铸钢保护渣层热过程的物理 ,数学模型 ,采用三维有限元方法进行了数值计算 ,较成功地模拟了保护渣的热传递过程     

灰熔聚流化床气化炉分布分离结构的模拟研究

通过CFD双欧拉模型模拟了灰熔聚流化床气化炉内气体、固体颗粒于不同气体分布器、灰分离器结构下的流动行为,阐明了不同中心射流气速下的气体、固体流动循环状况;环管内气流分布与扩管张角的关系以及对颗粒运动的影响。研究结果为认识和改善气化炉煤灰的结渣、团聚、分离等过程提供了一定的理论基础。     

宁东煤灰层/熔渣界面煤焦气化反应特性原位研究

以典型宁东煤-羊场湾煤为气化原料,采用热重分析仪和高温热台显微镜原位研究了1100、1200、1300℃下煤焦颗粒及其在灰层界面和熔渣界面的气化反应。结果表明,不同气化温度下灰层界面和熔渣界面的形态变化是影响煤焦颗粒气化反应性的主要因素。气化温度为1100℃,灰层在高温下收缩并包裹在煤焦颗粒表面,阻碍气化剂与煤焦颗粒的接触,使煤焦颗粒气化反应速率降低,而熔渣界面未发生明显变化,其界面处煤焦气化反应速率不变。气化温度为1300℃,灰层界面与熔渣界面均转变为液态,在表面张力作用下煤焦颗粒破碎,有效反应面积变大,传热速率增大,进而提高了煤焦的气化反应速率。     

进口铜冶炼渣的取样及其分析试样的制备

针对大吨位量进口铜冶炼渣的不均匀性且有不能破碎的金属颗粒的存在,根据统计学及概率论的基础原理和实际经验提出了新的取样及制样方法,对整批铜冶炼渣渣料,以500t为一个取样单元,每个单元中取份样50～60个。根据渣料的粒径大小,决定每一份样的质量,粒径在20-50mm之间者,取份样量为4kg,粒径在10-20mm之间者,取份样量为2kg。将每一个取样单元所取的份样充分混合均匀作为副样,将每一副样进行粉碎,研磨并按需要多次缩分。收集在规定粒径条件下不能破碎的金属颗粒,并分别装在样袋中,另将通过100μm粒径的渣样收集于另一样袋,分别对不同样袋中铜,银,金的含量进行测定。按统计方法计算3元素的加权平均值,并最终得到整批渣料中上述3元素的含量。按所提出的方法,对两船进口的两批铜冶炼渣进行取样、制样并分析了其中铜、银及金的含量,所得结果与国外实验室的结果相吻合。     

双流化床煤气化试验研究

建立了一套3米高的双流化床煤气化试验装置,煤在鼓泡流化床中热解气化,生成的半焦送入循环流化床中燃烧,两床间采用气动控制阀连接.分别采用神华烟煤、龙口褐煤和大同烟煤进行了试验.煤中的碳转化成煤气和烟气的总转化率达到90%以上;冷煤气效率随着窄气/煤比的提高而增加;采用神华煤时焦油产率可达到1.5%;采用龙口褐煤时气化效果较好,在气化炉空气/煤比为0.3 kg/kg时,冷煤气热值为10.7 MJ/Nm3,冷煤气效率为48%.经过分析计算,龙口褐煤产生煤气中的可燃成分主要来自热解.     

煤粉加压气流床气化特性实验研究

煤气化技术由于具有高煤炭利用率和低污染排放,近年米得到快速发展.我国煤种灰熔点普遍偏高,约占保有储量的57%,无法满足现有液态排渣气流床气化技术的需要.为扩大该技术对我国高灰熔点煤种的适应性,本文在25kg/h规模的加压气流床气化装置上,对我国高灰熔点煤种进行了气化特性实验研究.研究结果表明:高温有利干气化反应向吸热方向进行,碳转化率升高,但过多氧气存在,使得气化炉内燃烧份额增加,导致合成气中 CO2和H2O的含量升高,CO、H2含量降低,冷煤气效率下降,因此,存在最佳气化温度.本实验条件下,最伟气化温度为1300～1350℃;1350℃连续运行1小时30分,此时气化炉底部和旋风分离器内的灰渣,整体上仍以固态形式存在,只有灰中部分低熔融成分发生熔融,其熔融部分在数μm左右.     

电石渣负载氟化钾的催化酯交换特性研究

通过浸渍法制备以氟化钾为活性体、电石渣为载体的负载型钙基酯交换催化剂,并在借助X射线荧光光谱仪、热分析天平、X射线衍射仪、氮气吸附-脱附仪、扫描电子显微镜以及哈米特指示剂法等手段对催化剂表征,以及气相色谱仪对原料油成分分析的基础上,通过间歇式酯交换实验系统,从催化剂添加量、醇油物质的量比、酯交换温度与时间等影响因素出发,研究了电石渣负载氟化钾催化花生油与甲醇酯交换的特性。电石渣负载氟化钾后,产生KCaF3、CaF2以及KF等新物相,并且在催化剂添加量为5%、反应温度为62℃、反应时间为2 h以及醇油物质的量比为15的酯交换条件下,能够取得91.58%的甘油收率,相比较氢氧化钙和未有活性体负载的电石渣,其催化酯交换性能得到提高。     

内蒙古中部渣尔泰山群微量元素地球化学特征

通过对内蒙古中部渣尔泰山群各层位岩石采样,对该山群中共43个微量元素（含稀土元素）与地壳丰度进行了对比分析,总结了该山群微量元素的地球化学特征。研究表明,该山群富集W、Re、Cu、Pb、Co等元素,而In、V、Cr、Ni等元素亏损较严重;微量元素在板岩和云母石英片岩中相对含量较高,在灰岩中相对贫化;此外,该山群稀土元素地球化学特征表现为轻稀土富集,重稀土亏损;具有明显的Eu的负异常,Ce的弱正异常。