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原料组成结构对热解挥发物反应及析炭形成过程影响机制的研究
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作者 刘倩 王倩 +5 位作者 李晓荣 田茜 李挺 王美君 常丽萍 闫伦靖 《河南师范大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2024年第1期124-134,共11页
以生物质、污泥和煤3种结构差异较大的物质为原料,研究其组成结构特性对挥发物反应及析炭形成过程的影响.结果表明,煤结构中芳香碳含量高,更有利于半焦的形成;生物质结构中脂肪环醚的含量高,有利于焦油的产生;污泥结构中羧基和羰基碳含... 以生物质、污泥和煤3种结构差异较大的物质为原料,研究其组成结构特性对挥发物反应及析炭形成过程的影响.结果表明,煤结构中芳香碳含量高,更有利于半焦的形成;生物质结构中脂肪环醚的含量高,有利于焦油的产生;污泥结构中羧基和羰基碳含量高,更有利于小分子气体生成.生物质和煤中芳香碳较多,其沉积在反应器管壁的析炭(Coke-D)产率更高,分别为0.3%(质量分数)和1.4%(质量分数);而污泥中芳香碳占比少,生成的析炭分子量较小,主要悬浮在焦油中(Coke-S).添加高铝球改变反应程度后,由于生物质和污泥挥发物中含O、N原子的化合物含量高,挥发物更易断裂,小分子物质缩聚明显,造成Coke-S产率均明显增加,其中生物质中Coke-S增加率高达70%.而煤热解挥发物中重质组分含量高,形成的析炭芳香结构更加致密,易沉积在反应器(Coke-D)和高铝球表面(Coke-A),生成了更多的Coke-D(1.5%,质量分数)和Coke-A(0.2%,质量分数).焦油气析炭过程因原料结构的差异而有所不同. 展开更多
关键词 原料结构 挥发物组成 挥发物反应 析炭形成
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四氢萘对淖毛湖煤热解挥发物反应行为的影响 被引量:6
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作者 李晓荣 靳鑫 +6 位作者 王美君 闫伦靖 申岩峰 孔娇 王建成 常丽萍 鲍卫仁 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第5期617-625,共9页
煤在中低温热解过程中挥发物反应会显著影响焦油组成和析炭行为,这与挥发物反应活性及体系富氢组分含量有关。本文采用两段式固定床反应器,通过引入四氢萘(THN),进行淖毛湖煤热解挥发物在不同温度下的反应行为,及其对产物分布和析炭产... 煤在中低温热解过程中挥发物反应会显著影响焦油组成和析炭行为,这与挥发物反应活性及体系富氢组分含量有关。本文采用两段式固定床反应器,通过引入四氢萘(THN),进行淖毛湖煤热解挥发物在不同温度下的反应行为,及其对产物分布和析炭产率影响的对比研究,借助全二维气质联用仪对焦油组成进行分析。结果表明,400℃时因挥发物与THN间的反应较弱且焦油冷凝导致析炭量较高;随着温度升高,挥发物和THN间的反应加剧,导致液体产物产量下降、气体产量增大。根据挥发物和THN反应产物分布的计算值和实验值发现,引入THN后液体产物产量增大,且2−5环芳烃和析炭量减少。表明挥发物与THN之间存在相互作用,促进了THN的α−H转移,为反应体系提供了更多H·。同时,有助于酚类化合物和其他含氧类物的形成,特别是多元酚。煤热解挥发物的反应活性与含氧类自由基有关,此类自由基对H·的键合力较强。 展开更多
关键词 淖毛湖煤 四氢萘 挥发物反应 焦油 析炭
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四氢萘对煤热解挥发物不同热场温度下反应行为的调控
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作者 李晓荣 李勇 +3 位作者 王美君 王建成 常丽萍 鲍卫仁 《太原理工大学学报》 CAS 北大核心 2022年第3期482-492,共11页
为探究四氢萘(THN)对淖毛湖煤热解挥发物在热解和迁移热场两段反应活性的调控机制,利用两段式固定床反应器,设计两种研究方案(A和B)依次通过第一段和第二段反应器引入THN,对比分析了煤热解挥发物两段反应活性的差异性及对产物分布和析... 为探究四氢萘(THN)对淖毛湖煤热解挥发物在热解和迁移热场两段反应活性的调控机制,利用两段式固定床反应器,设计两种研究方案(A和B)依次通过第一段和第二段反应器引入THN,对比分析了煤热解挥发物两段反应活性的差异性及对产物分布和析炭行为的影响。研究表明:两种方案下THN对煤热解挥发物反应活性均具有显著调控效果,有效实现增油降水作用。与方案B相比,热场温度为400~550℃时,在方案A方式下此效果更为显著,有助于捕获挥发物中具有较强反应活性的含氧类自由基中间体,降低迁移至反应段挥发物的反应活性。在较高热场温度下,因采用方案A延长未参与反应的THN及其转化产物的停留时间且与具有反应活性的挥发物混合加剧体系反应行为,液体产量增幅降低,促进了2~5环芳烃和析炭形成。 展开更多
关键词 四氢萘 挥发物反应 焦油 析炭
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固体热载体热解中传热行为的Fluent模拟和实验
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作者 张鑫 全淑苗 《生物质化学工程》 2024年第1期49-55,共7页
固体热载体热解(SHC)和外热式普通热解(CP)由于传热方式和热解挥发物经历温度场的不同,其传热行为和热解行为存在较大差异。采用小型密闭固定床反应器,以核桃壳(WS)为原料、石英砂(QS)为固体热载体,在石英砂预热温度800℃、QS与WS质量比... 固体热载体热解(SHC)和外热式普通热解(CP)由于传热方式和热解挥发物经历温度场的不同,其传热行为和热解行为存在较大差异。采用小型密闭固定床反应器,以核桃壳(WS)为原料、石英砂(QS)为固体热载体,在石英砂预热温度800℃、QS与WS质量比9∶1条件下研究了传热行为和热解规律。采用实验和Fluent模拟两种方式研究了固体热载体热解过程的传热行为,并将温度场解耦为热解温度(T_(WS))和挥发物温度(T_(QS-h))。研究结果表明:相比于模拟所得的T_(WS)和T_(QS-h)最大值(490和612℃),实验数据(460和508℃)更小,实验过程存在散热现象。T_(WS)平均值(T_(WS))和T_(QS-h)平均值(T_(QS-h))的温差的实验值和模拟值分别为39和72℃,说明低温挥发物在逸出过程中经过高温石英砂层时发生剧烈的二次反应。相比于CP,SHC热解方式下的焦炭得率和气体得率更高,分别为67.42%和12.51%;油得率和水得率更低,分别为8.69%和11.38%。同时,SHC热解方式下的油中极轻馏分(VLO)、轻馏分(LO)和重馏分(HO)含量显著增多,残留分(CR)含量显著减小,油的品质得到提高。 展开更多
关键词 核桃壳 固体热载体 热解温度 挥发物反应温度 传热行为 热解规律
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低阶煤热解含尘焦油气品质调控及除尘分析 被引量:1
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作者 王倩 李挺 +5 位作者 刘倩 申岩峰 王美君 闫伦靖 鲍卫仁 常丽萍 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第9期3542-3553,共12页
“双碳”背景下,以热解技术为核心的低阶煤分级分质转化利用对煤炭加工产业绿色低碳发展具有重要意义。针对低阶煤转化过程中存在的含尘热解焦油气高温除尘及品质调控等瓶颈问题,从煤热解和挥发物反应机理出发,阐述了含尘焦油气组成及... “双碳”背景下,以热解技术为核心的低阶煤分级分质转化利用对煤炭加工产业绿色低碳发展具有重要意义。针对低阶煤转化过程中存在的含尘热解焦油气高温除尘及品质调控等瓶颈问题,从煤热解和挥发物反应机理出发,阐述了含尘焦油气组成及挥发物反应特性等对焦油品质、析炭行为的影响,提出利用挥发物反应规律,通过煤种特性与工况条件的优化匹配,抑制含氧化合物对析炭形成的诱导作用,并对自由基碎片进行有效供氢,进而提高焦油品质,减少析炭形成,是有效缓解后续焦油气油尘分离压力的可行方法。并基于此,详细分析了热解焦油气除尘技术及焦油原位提质相关研究进展及技术应用情况,指出利用颗粒床除尘技术通过改变过滤材料的物理、化学特性和床层的空间效应调变挥发物反应路径,可实现高温含尘焦油气除尘和原位提质的协同效果。在保证焦油产率前提下开发适用于颗粒床过滤和焦油气原位提质的多功能介质材料尤为重要。多级孔炭基催化剂作为颗粒床过滤材料,在过滤粉尘的同时可实现重质组分裂解以及富氢组分活化的功能,既可减小重质焦油在孔结构中的传质阻力,又可通过活性位和孔隙结构的组合效应实现“同步供氢”,有效提质焦油并抑制析炭,有望为大规模粉煤热解及含尘焦油气高效气固分离技术的发展提供理论指导。 展开更多
关键词 粉煤 热解 含尘焦油气 挥发物反应 除尘技术 焦油提质
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Leaf Volatiles from Host Tree Acer negundo : Diurnal Rhythm and Behavior Responses of Anoplophora glabripennis to Volatiles in Field 被引量:8
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作者 李建光 金幼菊 +2 位作者 骆有庆 许志春 陈华君 《Acta Botanica Sinica》 CSCD 2003年第2期177-182,共6页
The volatile compounds from ash-leaf maple (Acer negundo L.) were examined by adsorption-thermodesorption and GC-MS. Thirty-two compounds, including alcohols, ketones, aldehydes, esters, terpenoids, carboxylic acids, ... The volatile compounds from ash-leaf maple (Acer negundo L.) were examined by adsorption-thermodesorption and GC-MS. Thirty-two compounds, including alcohols, ketones, aldehydes, esters, terpenoids, carboxylic acids, etc. were identified. The analysis revealed that the diurnal rhythm of release of volatile compounds from maple differed in July and in August. In July, the releasing of most volatile compounds reached the peak at 14 o'clock, when in August, the emission of volatile compounds reached the peak at 10 o'clock. Besides diurnal rhythm, there also existed other differences in the releasing of volatiles and their relative contents in July and in August. A possible explanation for this phenomenon is the maturation of leaves, since the sampling conditions were the same both in July and August. At the same time, the response of Anoplophora glabrpennis Motschulsky to volatiles was examined with field bioassay with traps. cis-3-hexen-1-ol was found to be more effective to attract A. glabrpennis than other volatiles released by ash-leaf maple tree in field trapping test. A mixture of 1-butanol, 1-pentanol and 2-pentanol was tested to be the most attractive to A. glabripennis among all tested volatiles. More field trapping tests should be conducted. 展开更多
关键词 Acer negundo Anoplophora glabtipennis VOLATILE diurnal rhythm behavioral response
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Gas-solid catalytic reactions over ruthenium-based catalysts 被引量:4
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作者 施文博 刘霄龙 +3 位作者 曾俊淋 王健 魏耀东 朱廷钰 《Chinese Journal of Catalysis》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第8期1181-1192,共12页
Ruthenium (Ru)‐based catalysts are widely employed in several types of gas‐solid reactions because of their high catalytic activities. This review provides theoretical research on Ru‐based catalysts and an analys... Ruthenium (Ru)‐based catalysts are widely employed in several types of gas‐solid reactions because of their high catalytic activities. This review provides theoretical research on Ru‐based catalysts and an analysis of their basic properties and oxidation behavior. There is particular emphasis on Ru‐catalyzed gas‐solid catalytic reactions, including the catalytic oxidation of VOCs, preferential oxidation of CO, synthesis of ammonia, oxidation of HCl and partial oxidation of CH4. Recent litera‐ture on catalysis is summarized and compared. Finally, we describe current challenges in the field and propose approaches for future development of Ru‐based catalysts. 展开更多
关键词 Gas-solid catalytic reaction RUTHENIUM Volatile organic compound Catalytic oxidation Preferential CO oxidation HCl oxidation
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