焦炉上升管内壁结焦炭层的光谱学分析及结焦机理研究

以焦炉上升管内壁结焦炭层块为研究对象，采用X射线荧光光谱仪（XRF）、X射线衍射仪（XRD）、傅里叶红外光谱仪（FTIR）和激光共聚焦拉曼光谱仪（Raman）对结焦炭层的元素组成，以及各结焦炭层的矿物组成、组成结构和分子结构进行测试。分析从结焦炭层块外表面向内表面过渡的各结焦炭层的差异性，揭示焦炉上升管内壁结焦机理。结果表明焦炉上升管内粉尘中Fe，S和Cr极易催化荒煤气中蒽、萘等稠环芳烃化合物成炭，在焦炉上升管内壁形成炭颗粒沉积，为焦油凝结挂壁提供载体，在荒煤气温度降至结焦温度时易结焦积碳。结焦炭层均含有芳香层结构，随着结焦炭层从外表面向内表面过渡，各结焦炭层的面层间距(d₀₀₂)逐渐降低、层片直径(L_a)先降低后增加、层片堆砌高度(Lc)和芳香层数(N)先稳定后增加。结焦炭层石墨化过程是由结焦炭层内表面向外表面进行，主要包括其片层外缘的羧基和部分C-O结构的降解剥离，从而形成高度规整的共轭结构。结焦炭层块中C元素是以结晶碳与无定型碳的混合物形式存在。以上研究为解决焦炉上升管内壁结焦及腐蚀问题，提高换热器换热效率，有效回收焦炉荒煤气显热，降低焦化企业能耗提供实验基础和理论依据。     

催化燃烧去除VOCs污染物的最新进展

催化燃烧是目前最有效的处理挥发性有机物(VOCs)技术之一. 本文从催化剂活性组分、催化剂载体、有效组分颗粒大小、水蒸汽的影响及催化燃烧反应中的积碳等几个方面, 对近年来催化燃烧处理VOCs的研究进行了总结. 分析表明: 贵金属催化剂的研究主要着重于选择有效的载体和双组分贵金属催化剂; 非贵金属催化剂的研究主要集中在高活性的过渡金属复合氧化物、钙钛矿和尖晶石型等催化剂的研制, 还有这些活性组分粒径大小及载体对催化燃烧VOCs反应活性的影响;此外, 在实际应用中,水蒸汽和催化剂积碳失活等问题对催化燃烧VOCs的反应也有很大影响. 本文的评述将为选择合适的催化燃烧技术处理VOCs污染物提供一定参考.     

催化燃烧去除VOCs污染物的最新进展

催化燃烧是目前最有效的处理挥发性有机物(VOCs)技术之一. 本文从催化剂活性组分、催化剂载体、有效组分颗粒大小、水蒸汽的影响及催化燃烧反应中的积碳等几个方面, 对近年来催化燃烧处理VOCs的研究进行了总结. 分析表明: 贵金属催化剂的研究主要着重于选择有效的载体和双组分贵金属催化剂; 非贵金属催化剂的研究主要集中在高活性的过渡金属复合氧化物、钙钛矿和尖晶石型等催化剂的研制, 还有这些活性组分粒径大小及载体对催化燃烧VOCs反应活性的影响;此外, 在实际应用中,水蒸汽和催化剂积碳失活等问题对催化燃烧VOCs的反应也有很大影响. 本文的评述将为选择合适的催化燃烧技术处理VOCs污染物提供一定参考.     

焦化苯中的噻吩与乙醇在HZSM5沸石上的反应

焦化苯中加入少量的乙醇，在一定的温度下用ＨＺＳＭ５催化剂能将其中的噻吩分解生成硫化氢及微量的重组分硫化物．研究结果表明，反应体系中乙基正碳离子的存在是加速噻吩分解的主要原因，且当反应温度高于４００℃时，ＨＺＳＭ５催化剂脱噻吩活性的稳定性较好；在ｎ（Ｂ）／ｎ（ＥｔＯＨ）＝６５６（Ｂ为焦化苯），温度４００℃，常压，ＷＨＳＶ３５～３９ｈ－１的条件下，焦化苯中噻吩的脱除率可达９８％．     

微米及纳米丝光沸石分子筛上二甲醚羰基化反应的积碳分析

对比研究了在传统微米尺寸和新结构纳米丝光沸石催化剂上二甲醚羰基化合成乙酸甲酯的反应行为.结果表明,通过减小分子筛的尺寸到纳米水平,可以有效提高反应物和产物到达或者脱离反应活性位的效率,从而提高了二甲醚的转化率;更重要的是,抑制了硬积碳的生成,使催化剂保持了更高的稳定性.     

形貌、晶粒大小不同的ZSM-5分子筛的表征及催化性能的研究

对3种不同形貌、晶粒大小的ZSM—5分子筛催化剂进行了表征和催化性能的研究．用XRD、SEM和NH3—TPD等方法对ZSM—5分子筛进行表征，结果表明小品粒分子筛的结晶度优于大晶粒分子筛，其酸性随着晶粒的减小而增强．对于MTG反应，ZSM—5分子筛酸性、晶粒大小和晶体形貌等因素对其催化活性产生显著影响．小晶粒的ZSM—5分子筛更有利于C5 和C9 的生成，而大晶粒的ZSM—5分子筛对对二甲苯的选择性高．TG结果表明ZSM—5分子筛上积炭覆盖酸性中心是导致催化失活的主要因素．     

焦化区土壤苯并（a）芘的污染状况

采用同步荧光光谱法对焦化厂附近不同距离采集的土壤样品中苯并（a）芘含量进行了检测。结果表明,苯并（a）芘的含量在距离焦化厂200m左右处出现最大值,检测结果与当地风向具有相关性。采用大气污染扩散模型对焦化厂焦炉无组织烟气中苯并（a）芘扩散浓度和距离进行了计算,结果与土壤中苯并（a）芘的检出规律具有一致性。     

催化燃烧去除VOCs污染物的最新进展

催化燃烧是目前最有效的处理挥发性有机物(VOCs)技术之一. 本文从催化剂活性组分、催化剂载体、有效组分颗粒大小、水蒸汽的影响及催化燃烧反应中的积碳等几个方面, 对近年来催化燃烧处理VOCs的研究进行了总结. 分析表明: 贵金属催化剂的研究主要着重于选择有效的载体和双组分贵金属催化剂; 非贵金属催化剂的研究主要集中在高活性的过渡金属复合氧化物、钙钛矿和尖晶石型等催化剂的研制, 还有这些活性组分粒径大小及载体对催化燃烧VOCs反应活性的影响;此外, 在实际应用中,水蒸汽和催化剂积碳失活等问题对催化燃烧VOCs的反应也有很大影响. 本文的评述将为选择合适的催化燃烧技术处理VOCs污染物提供一定参考.     

Emissions of polycyclic aromatic hydrocarbons from coking industries in China

This study set out to assess the characteristics of polycyclic aromatic hydrocarbon（PAH） emission from coking industries,with field samplings conducted at four typical coke plants.For each selected plant,stack flue gas samples were collected during processes that included charging coal into the ovens（CC）,pushing coke（PC） and the combustion of coke-oven gas（CG）.Sixteen individual PAHs on the US EPA priority list were analyzed by gas chromatography/mass spectrometry（GC/MS）.Results showed that the total PAH concentrations in the flue gas ranged from 45.776 to 414.874μg/m³,with the highest emission level for CC（359.545μg/m³）.The concentration of PAH emitted from the CC process in CP1（stamp charging） was lower than that from CP3 and CP4（top charging）.Low-molecular-weight PAHs（i.e.,two- to three-ring PAHs） were predominant contributors to the total PAH contents,and Nap,AcPy,Flu,PhA,and AnT were found to be the most abundant ones.Total BaP_eq concentrations for CC（2.248μg/m³） were higher than those for PC（1.838μg/m³） and CG（1.082μg/m³）,and DbA was an important contributor to carcinogenic risk as BaP in emissions from coking processes.Particulate PAH accounted for more than 20%of the total BaP_ec| concentrations,which were significantly higher than the corresponding contributions to the total PAH mass concentration（5%）.Both particulate and gaseous PAH should be taken into consideration when the potential toxicity risk of PAH pollution during coking processes is assessed.The mean total-PAH emission factors were 346.132 and 93.173μg/kg for CC and PC,respectively.     

Identification and characterization of polycyclic aromatic hydrocarbons in coking wastewater sludge

GC‐MS analysis was performed on the coking sludge from a coking wastewater treatment plant (WWTP) to allow detailed chemical characterization of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs). The identification and characterization of the isomers of PAHs was based on a positive match of mass spectral data of their isomers with mass spectra databases or based on a comparison of electron impact ionization mass spectra and retention times of target compounds with those reference compounds. In total, 160 PAH compounds including numerous N‐, O‐, S‐, OH‐, and Cl‐containing derivatives were positively identified for the first time. Quantitative analysis of target compounds was performed in the selected ion‐monitoring mode using the internal standard method. The total concentrations of selected compounds in the coking sludge samples from the anaerobic tank, aerobic tank, hydrolytic tank, and secondary clarifier of the WWTP ranged from 1690 ± 585 to 6690 ± 522 mg/kg, which were much higher than those in other industrial and municipal sludges. PAHs with four and five rings were found to be the dominant compounds, and diagnostic ratios of these compounds suggested that they had the characteristics of coal combustion and pyrolysis.