采用一体化燃煤添加剂的燃烧中固硫作用研究

针对五个不同煤种 ,研制出与之相匹配的催化燃烧及固硫一体化添加剂 ,采用高温定硫仪对其燃烧固硫效果进行了评价 ,考察了温度、Ca S摩尔比等影响因素 ,并着重讨论了一体化添加剂中催化燃烧组分的协同固硫作用。结果表明 ,一体化添加剂中的金属催化组分对CaO固硫具有较大的协同促进作用 ,固硫作用适宜的Ca S摩尔比因而可适当降低 ,一体化添加剂在燃烧固硫方面比传统单一组分固硫剂更具优越性 ,从而使催化燃烧和燃烧固硫两个过程有机地结合在一起。     

旋流煤粉燃烧的一维综合数值模拟

发展了综合考虑气－固两相旋流流动，气相燃烧，颗粒相变与燃烧及两相辐射传热的旋流煤粉燃烧－维数学模型，给出了气－固两相能量方程中颗粒相就源项的计算表达式，应用这一模型对涡旋燃烧炉环形通道内多组工况的旋流气体燃烧和煤粉燃烧进行了数值模拟，计算得到的炉内温度分布和燃烧效率与实验数据基本相符，表明本文建立的模型可用于旋流煤粉燃烧的一维综合数值模拟。     

粉煤灰与复合添加剂的固相反应过程分析

煤灰分中主要矿物质之间的反应对灰分特性有着重要影响。本文在具有温控的小型高温反应器中对粉煤灰和复合添加剂所组成的混合灰样进行了静态煅烧试验，并对煅烧后的灰样进行了X射线衍射分析（XRD），着重讨论了温度和时间以及复合添加剂量对灰分矿相组成特性的影响。试验结果表明：当温度低于1200℃时，灰色中主要是游离态的氧化物和部分新生成的矿物如钙黄长石，硅酸二钙；当温度在1200℃-1300℃时，灰分中的主要矿物是钙黄长石，当温度在1320℃－1350℃时，灰分主要矿物是硅酸二钙，同时存在一定量的硅酸三钙、铝酸三钙、铁铝酸四钙以及硫铝酸钙。随着灰分中氧化钙的含量增加，高碱性矿物含量逐渐增大，同时高温下加热持续时间过长，部分新生成的矿物将发生分解。     

煤基腐植酸对久效磷的增效作用研究

水溶性煤基酸分为从含有水溶性煤基酸的低价煤中抽提得到的水溶性煤基酸和从不含有水溶性煤基酸的低阶煤中氧化得到的水溶性煤基酸。考察了从武川风化煤和霍林河风化褐煤通过两步催化氧化法得到的水溶性煤基酸和从晋城风化煤中得到的水溶性煤基酸对高效、高毒性的杀虫剂--久效磷生物活性的影响。结果表明：（1）三种煤基酸都能增加久效磷的生物活性；（2）所用水溶性煤基酸的理想浓度为0.0025％；（3）根据毒力曲线，久效磷、武川煤基酸-久效磷和霍林河-久效磷的致死中浓度为9.94g/ha，5.99g/ha，6.62g/ha，相对毒力系数分别为：100，165.9，150.2；（4）大田实验结果证实了水溶性煤基酸对久效磷的增效作用。     

煤气化过程中生成氮化物的研究

对煤中N在气化条件下的转化进行了研究，详细考察了在CO2和水蒸气气氛中转化生成HCN和NH3的过程，并对热解和气化条件下煤中N转化规律的差别进行了讨论。实验结果表明：在气化条件下煤中N转化为HCN和NH3的量随温度的升高而增大，在水蒸气气氛下HCN和NH3的生成量明显大于热解条件的实验结果。在本实验条件下半焦中N含量的15％－20％可以转化为NH3，水蒸汽气氛条件下NH3生成量的提高主要来源于半焦的气化反应过程。     

烟煤和无烟煤中碘的赋存形态及其环境效应分析

采用逐级化学提取和电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)研究烟煤和无烟煤中碘的赋存形态。结果表明,烟煤和无烟煤中各种形态的碘含量由高到低依次都是有机态、铁锰氧化物结合态、水溶态、残留态、离子交换态和碳酸盐结合态。烟煤和无烟煤中有机结合态碘平均含量分别为47.4%±3.28%和43.3%±2.42%,Fe-Mn氧化物结合态碘分别为36.8%±3.70%和34.6%±4.77%,水溶态和离子交换态碘平均含量之和分别为10.3%±3.00%和14.3%±3.37%,碘的平均潜在淋失率分别10.9%和16.0%,平均潜在可淋失浓度分别为0.9μg/g和1.2μg/g。这说明无烟煤中生物有效态碘含量高于烟煤,在表生条件下烟煤和无烟煤中淋出的碘都能导致地表水中碘的浓度升高;无烟煤中碘的有利环境效应大于烟煤,而不良环境效应小于烟煤。     

高温弱还原气氛下高硅铝比煤灰变化行为的研究

利用XRD和FT-IR考察了两种高硅铝比煤(小龙潭褐煤、府谷烟煤)灰中矿物质在高温(1 100~1 500 ℃)弱还原气氛下的演变行为。通过FACT sage对煤中矿物质主要组分在高温下的变化进行了计算,并与XRD和FT-IR结果进行了比较和验证。结果表明,两种高硅铝比煤中矿物质在高温下的演变行为具有很大的差异,高温下,氧化钙含量较高的煤灰主要生成钙镁黄长石和钙长石等长石类矿物质,氧化钙含量较低的煤灰主要生成铝硅酸盐和少量的钙长石、拉长石等。氧化铁对晶体组成影响不明显;二氧化硅的含量随着温度的升高逐渐减少;低温共熔体系的存在降低了高硅铝比煤灰的灰熔点,同时,增加了高温煤灰中非晶体的含量。FACT sage热力学计算结果与XRD、FT-IR分析结果一致。     

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.     

Hydration Behaviour of Mixtures of Cement and Fly Ash with High Sulphate and Chloride Content

DTA/TG thermoanalytical investigations and X-ray diffractometry were carried out which demonstrate the effect of MSW fly ash on the hydration reactions of pozzolanic cement. The MSW fly ash has high content of calcium sulphate, alkali chlorides and heavy metals. During the first curing period the calcium aluminate reacts with the sulphate to form ettringite. In that period also the presence of syngenite is noted in the pastes. With the growth of the fly ash content of the mixture there is a lengthening of the period in which the hydration reactions of the calcium silicates are inhibited. Subsequently with the progress of hydration in the pastes the CSH phase develops and the formation of calcium chloroaluminate phase is observed. This revised version was published online in July 2006 with corrections to the Cover Date.     

煤沥青筑路油受氢改质

研究了煤沥青在供氢剂（再生橡胶）的上,族组成随反应时间的变化规律及其受氢改质机理。利用核磁共振、元素分析、分子量测定等手段,计算得到了煤沥青、溶剂油以及改质筑路油等的平均结构参数。结果表明,与空白样对比,加入再生橡胶使得筑路油中沥青质含量由４５．０％增加到６１．５％,软沥青由２７．０％降低到１４．４％,不溶物由２８．０％降低至２４．１％,对比橡胶和筑路油族组成的＾１Ｈ～ＮＭＲ谱图可发现,在化学位移