基于高效解离-选择性絮凝耦合作用的煤气化渣提炭实验研究

煤气化渣是由煤气化工艺产生的一种富含铝硅酸盐、灰组分及残炭的大宗工业固体废弃物,其规模化生产对生态环境造成了严重的影响。因此,将煤气化渣进行炭-灰分离是实现其减量化、无害化和资源化利用的关键。以煤气化渣为研究对象,采用高效解离-选择性絮凝耦合作用的工艺,为实现煤气化渣更为合理、高效的资源化利用,减少煤气化渣带来的土壤、空气、水体资源等污染问题,对煤气化渣进行提炭实验研究。首先分析了煤气化渣的理化性质,其次采用单因素变量法探究了磨矿时间、pH、絮凝剂种类、絮凝剂用量、高速剪切转速对煤气化渣提炭实验的影响,以实现残余炭产品的高度富集。结果表明:原煤气化渣灰分质量分数为67.19%,普通湿筛筛上物料灰分质量分数为54.3%,当煤气化渣磨矿时间为5 s, pH为7,絮凝剂聚氧化乙烯用量为0.4 kg/t,在转速为4 000 r/min高速剪切15 min的条件下提炭效果最佳,最终可获得产率为26.6%、湿筛筛上灰分质量分数为43.3%的残炭产品。对比普通湿筛法,基于高效解离-选择性絮凝实验方法在普通湿筛的基础上灰分质量分数降低了11%,降灰效果明显。

上榆泉煤矿洗选设备工艺性能检测及存在问题改进

随着矿井煤炭资源的不断开采利用,煤炭品质逐渐降低,原有的工艺生产性能降低。为探究最佳生产方案,选用矿井中原煤进行筛分浮沉实验,并对主要洗选设备重介质旋流器、弛张筛、TDS智能干选机做单机工艺性能检测,得到重介质旋流器数量效率分别达到97.49%,弛张筛下层筛面总错配物含量M_(O)=8.2%,TDS分选机的矸石带煤率5.26%,煤中带矸率16.92%,排矸率为77.69%,总错配物含量为11.90%,针对检测结果分析洗选设备存在的问题并提出建议。原煤粒度分布均匀灰分中等,含矸量偏高,多有泥化现象,精煤灰分应控制在30%;重介质旋流器运行过程中应控制好重介质旋流器中介质悬浮液密度以及介质桶中介质悬浮液密度和液位;张弛筛下层筛面筛分效率尚可,但临近难筛粒度物含量较高,生产中仍要进一步加强管理,提高操作水平,其次应当控制细粒级含量与入料水分,尽可能减少细粒级物料与结团物料的产生;TDS分选机的煤中带矸率明显高于标准值,应提高对TDS分选机的日常维护,及时检查线阵及物料上的异物,严格控制入料水分,建立完善的粉尘过滤及处理系统,以提高TDS分选机的分选效率。

兰炭基硬炭的微观结构调控及储钠性能

目前硬炭大规模生产主要受到制备工艺的限制。以兰炭为原料,经硫酸铵一步水热处理后进行1400℃高温炭化,制备兰炭基硬炭,采用X射线衍射(XRD)、拉曼光谱(Raman)、氮气吸附、扫描电镜(SEM)和透射电镜(TEM)等方法分析了兰炭基硬炭的微观结构及表面官能团等在硫酸铵水热处理与高温炭化过程中的演变规律,并通过恒流充放电、恒电流间歇滴定以及循环伏安测试等方法研究不同兰炭基硬炭用作钠离子电池负极材料的电化学性能,探索微观结构对负极材料电化学储钠性能的影响机制及兰炭基硬炭的电化学储钠机理。结果表明:通过调节硫酸铵水热处理温度可以精准调控兰炭基硬炭中各碳相的相对含量,从而达到提高其储钠性能的目的;当水热处理温度为260℃时,得到的样品(NLC-260)具有较高含量的伪石墨结构(32.4%)以及适量的无序结构(36.4%),表现出最佳的电化学性能,在20 mA/g的电流密度下可逆容量可达294.0 mAh/g,首次库伦效率高达83.0%,经1000次循环后容量保持率仍可达79.6%。

煤基活性炭电极材料的制备及电化学性能

以太西无烟煤为原料、KOH为活化剂制备高比表面积的活性炭.采用N2吸附法对活性炭的比表面积、孔容和孔径分布进行了表征,并评价了其用作超级电容器电极材料的电化学特性.在碱炭比为4∶1,800℃条件下活化1 h制备的活性炭比表面积达3059 m2/g,总孔容为1.66 cm3/g,中孔率63%.该活性炭在3 mol/L KOH电解液中的比电容为322 F/g,大电流密度下充放电时的比电容保持率高,漏电流仅有0.06 mA,是理想的超级电容器电极材料.

孔结构对煤基活性炭电极材料电化学性能的影响(英文)

以太西无烟煤为前驱体,NaOH为活化剂制备电化学电容器电极材料。采用N2吸附法及电化学测试对活性炭的孔结构和电化学性能进行了表征。在1mol/L(C2H5)4NBF4/碳酸丙烯酯有机电解液体系中,研究了孔结构对活性炭电极材料的电化学性能的影响。结果表明:以NaOH为活化剂可制备出比表面积943mol/L～2479mol/L、比电容57F/g～167F/g的活性炭电极材料。活性炭电极材料的比电容不仅取决比表面积,而且与活性炭的孔径分布有关。孔径为2nm～3nm的中孔的存在可以有效降低电解液的扩散阻力,提高电极材料比表面积的利用率,从而使电容器的电化学性能得到增强。

协同活化对煤基活性炭物化性能的调控

以太西无烟煤为原料,KOH/NaOH为活化剂,在碱炭比为4∶1,800℃活化1h的条件下,制备高比表面积活性炭.采用N2吸附法对活性炭的比表面积、孔容和孔结构进行了表征,并考察了KOH/NaOH协同活化对活性炭比表面积及孔结构的影响.随着活化剂组成中KOH比例的增加,活性炭的比表面积、孔容、收率增大,孔径分布变窄,表观密度降低,KOH和NaOH作为活化剂有着不同的活化机理,合理地调节活化剂中两组分的比例,可以起到协同活化的作用,能对活性炭的比表面积、孔结构、收率及表观密度等物化性能进行有效的调控.

天然焦基活性炭的制备及其电化学性能

以永城天然焦为前驱体,KOH为活化剂制备高比表面积活性炭,并将其作为超级电容器的电极材料.采用N2吸附和X射线衍射(XRD)对活性炭的比表面积、孔结构及微晶结构进行了表征,用恒流充放电、循环伏安和交流阻抗等电化学测试手段评价了其电化学特性.在碱炭比为4∶1,800℃活化1h的条件下制备出比表面积2441m2/g,孔容1.5cm3/g,中孔率67%的活性炭.该活性炭电极在3MKOH水溶液及1M(C2H5)4NBF4/碳酸丙烯酯(PC)电解液中具有高的比电容(分别达到252F/g,163F/g),低的扩散阻抗(分别为0.5Ω和6.8Ω).

工业型煤热稳定性形成机理的实验研究

型煤的热稳定性是影响型煤造气的关键因素 ,提高型煤的热稳定性是型煤技术转化为生产力需要迫切解决的问题 .采用型煤热稳定性测定装置对济源、阳城两种无烟煤及加工成的型煤进行热稳定性测试 ,并用S - 5 2 0型扫描电子显微镜观察型煤残焦的微观结构 。

型煤热稳定性测定方法的研究

型煤的热稳定性是表征型煤热态性能的重要指标 ,而目前国内还没有专门用于测定型煤热稳定性的国家标准。以济源无烟粉煤为原料 。

矿物加工工程学科建设过程中存在的问题及对策

以河南理工大学矿物加工工程学科为例,总结了近年来学科建设的经验,分析了学科建设方面面临的主要问题,针对汇聚学术队伍、凝练学科方向、构筑学科平台等问题提出了切实可行的措施,以此来推进矿物加工工程学科的健康、可持续发展。

神华烟煤活化制备电化学电容器电极材料的研究

以神华烟煤为前驱体,KOH为活化剂制备高比表面积活性炭。采用N_2吸附法对活性炭的比表面积、孔容和孔结构进行了表征,并评价了其用作超级电容器电极材料的电化学特性。在碱炭比为4:1,800℃活化1 h的条件下制备的活性炭比表面积达3 134.28 m^2·g^(-1),总孔容1.96 cm^3·g^(-1),中孔率87.94%。该活性炭在3 mol/L KOH水溶液及1 mol/L(C_2H_5)_4NBF_4/碳酸丙烯酯(Propylene carbonate PC)电解液中均具有高的比电容(分别为281 F·g^(-1),155 F·g^(-1))和低的等效串联内阻。

实习方法的改革与实践

本文分析了高校现有实习方法存在的问题,认为传统的实习方法不利于大学生能力的培养和各方面素质的提高。我们的教改思路是充分调动学生学习的积极性和主动性,由学生自己联系实习单位,在整个实习的过程中锻炼独立工作能力、社交能力,培养创造性思维能力。教学实践证明,该方法确实行之有效。

粘结剂组分对型煤性能影响的实验研究

通过正交实验的方法 ,研究了型煤粘结剂各组分对型煤冷强度、跌落强度和防水性的影响 。

河南省煤炭加工利用现状及发展方向

分析了河南省煤炭加工利用现存的问题 。

黏结剂组分对型煤热稳定性影响的研究

通过正交实验的方法 ,研究了型煤黏结剂各组分对型煤热稳定性的影响 ,认为优化黏结剂配方是提高型煤热稳定性的有效手段 ,在一定范围内增加耐热性能良好的黏结剂组分有利于型煤热稳定性的提高。

工业型煤冷强度形成机理的实验研究

通过扫描电子显微镜对工业型煤的微观结构进行分析 ,发现工业型煤的冷强度是因粉煤颗粒间分布有凝胶体和各种形态的晶体而形成 ,其强度的大小则取决于形成的晶体在粉煤颗粒间是否形成网络、分布是否均匀。

高硫煤炉内燃烧脱硫的试验研究

采用正交实验的方法对济源高硫煤炉内燃烧脱硫进行了实验研究,确定了影响固硫率的主要因素,研制出了适于济源高硫煤炉内燃烧脱硫的固硫剂,并进行了工业性试验。结果表明,通过添加固硫剂可有效地减少燃煤过程中SO2的排放,对于以有机硫为主的济源高硫煤,炉内燃烧脱硫是一种行之有效的脱硫方法。

聚丙烯腈基活化炭纳米球电极材料制备及性能

采用无皂乳液聚合法合成粒径为200～220 nm的聚丙烯腈纳米球,将其依次经过冷冻干燥、氧化稳定化、炭化活化处理,制备出超级电容器用炭纳米球电极材料。采用扫描电子显微镜、低温N2吸附及红外光谱仪对其表面形貌、孔结构及表面基团等进行表征,并对其电化学性能进行了测试。结果显示,在聚合物前驱体与KOH的质量比为1∶4,活化温度为800℃,活化时间为1h的条件下,所制备的活化炭纳米球电极材料比表面积达2 361 m2/g,总孔容达1。2cm3/g。其电极在3 mol/L的KOH电解液中的比电容达246F/g,且具有良好的充放电性能,漏电流仅为0。041 mA。

配煤对煤基活性炭孔径分布影响的研究

以不同煤化度的太西无烟煤及神华烟煤为前驱体,KOH为活化剂制备系列活性炭,采用N2吸附法对活性炭孔结构进行了表征,分析了配煤对活性炭孔径分布的影响规律及机理.结果表明,不同配比的配煤均可制备出高比表面积(2817m2/g^3134m2/g)活性炭.配煤的配比是影响活性炭孔径分布的主要因素,随着配煤中高煤化度煤种配比的提高,活性炭的孔径分布逐渐变窄,中孔率也随之降低.原料煤自身结构与性质的差异是造成不同煤化度煤基活性炭孔结构差异的主要原因,通过配煤技术可以有效地调节活性炭的孔径分布.

超级电容器电极材料的研究现状与展望

超级电容器是一种介于传统电容器与电池之间的新型储能元件,具有广阔的应用前景和巨大的经济价值。电极材料是决定超级电容器性能的关键因素,因而备受关注。主要论述了目前应用于超级电容器的多孔炭材料、金属氧化物及导电聚合物等电极材料的研究进展,探讨了电极材料今后的发展方向和研究重点,并指出大力开发复合电极材料是改善超级电容器性能的有效途径。