褐煤超临界水气化制甲烷的催化剂比较研究

运用超临界水气化技术,在间歇式高温高压反应釜内,分析对比了KOH,K2CO3,Na2CO3和Ca(OH)2四种碱性催化剂及ZnCl2,FeCl3,CuCl2和AlCl3四种金属氯化物催化剂对褐煤在超临界水中气化反应制取CH4的影响.研究表明,反应条件为550℃,25MPa,水煤比10∶1,KOH与煤的质量比为20%,停留时间20min时,CH4产量由高到低的顺序为:KOH>K2CO3>ZnCl2>Na2CO3>AlCl3>Ca(OH)2>不加催化剂>FeCl3>CuCl2.实验发现,ZnCl2对CH4产量有促进作用,其主要原因为ZnCl2具有能促进中间产物降解生成酸,有利于酸催化反应,从而能更好地促进气化反应的进行.而KOH催化效率最高(110.2mL/g daf coal),比不添加催化剂时增加了1倍多,其主要原理为KOH在超临界水中的自由基反应及碱性金属对水气置换反应的促进作用.

滇池底泥-褐煤超临界水共气化制氢实验研究

采用间歇式超临界水反应装置,以滇池疏浚底泥和褐煤为原料,分别将褐煤、底泥单独进行超临界水气化,对比不同反应原料对气化制氢的影响。再将二者按不同混合比例(1∶9、2∶8、3∶7、4∶6、5∶5)进行共气化,对比不同混合比例对气化制氢的影响。结果表明,相对褐煤,底泥气化具有气体组分富氢、气相收率高、产气量小的特点;褐煤气化则具有碳气化率高、产气量大的特点。褐煤单独气化的气相收率低于底泥,共气化时气相收率达到834 mL/g。褐煤和底泥在超临界水共气化过程中碳气化率和产氢率存在明显协同效应。与加权平均值相比,碳气化率和H2产率分别提高了3.12%和55 mL/g。共气化存在最优比例,超过3∶7后,碳气化率逐渐下降。以最优比例进行共气化,既可达到处置底泥的目的,又可保持相对较高的H2产率(350 mL/g)和CH4产率(113 mL/g)。

生物质超临界水气化制氢催化剂研究进展

本文综述了生物质在超临界水中气化制氢所用催化剂的国内外研究进展。碱类催化剂、金属类催化剂、金属氧化物催化剂、碳类催化剂、矿石类等五类催化剂均能不同程度提高气化率和氢气产率。通过催化剂的比选,提出有效的催化剂及催化剂载体。并提出常用碱类催化剂存在的问题,对今后碱类催化剂的高效利用提出建议和展望。

气相色谱法监测超临界水褐煤气化气体产物

超临界水褐煤气化可以利用褐煤高含水率的特点,实现对褐煤的高效气化。本文拟用气相色谱法对该过程产生的气体产物进行监测分析,得到各种气体的产量和含量,讨论气体产物是否会对环境产生污染。结果表明,超临界水褐煤气化的主要气体产物是H_2、CH_4、CO、CO_2四种,该技术能够实现褐煤的高效气化。H_2、CH_4、CO都是能源气体,其燃烧产物清洁,CO_2是很好的工业气体用品,超临界水褐煤气化产生的气体不会对环境产生污染。

电感耦合等离子体质谱法同时测定地表水中10种元素

建立电感耦合等离子体质谱法同时快速测定地表水中钼、钴、铍、钡、钒、铊、硼、锑、镍、钛的方法。通过调谐优化仪器工作参数,利用在线内标校正、碰撞反应池消除质谱干扰,样品经过膜过滤、加入酸基体匹配后直接测定。10种元素的质量浓度在2~100μg/L范围内线性良好,线性相关系数均大于0.999,检出限为0.01~0.36μg/L。该方法测定标准物质的结果均在标准值允许范围内,相对误差为0%~7.4%,测定结果的相对标准偏差为0.4%~5.3%(n=6),样品加标回收率为83.0%~104.0%。

浮游植物变化与渔洞水库水质关系的研究

针对昭通市渔洞水库2016年8月份库尾水质出现颜色变绿现象以及9月有所恢复的情况,以渔洞水库库尾为采样点,对7—10月的浮游植物指标进行了实验分析,结果表明:7—10月,渔洞水库库尾的微囊藻数量、比例变化显著。7月浮游植物优势种为栅藻,8月浮游植物优势种为微囊藻属,平均密度较上月增加了约49倍;9月浮游植物优势种仍然为微囊藻属,较上月降低了92.5%,水质有所好转。通过投入鱼类的方法,从生态系统的食物链着手是解决水体富营养化的有效方法。

超临界水褐煤气化液体产物分析

以昭通褐为原料,采用高压反应釜进行超临界水气化。利用气质联用仪对褐煤超临界水气化产生的液相产物进行了监测分析,确定了其中所含有机物质。同时概括了液相反应的路径:褐煤先分解为葡萄糖和果糖,然后通过羟醛缩合、羟醛逆缩合、脱水、异构等反应,生成以酚类和酮类居多的液相产物,这为防治液相产物对水体、大气、土壤造成污染和对其分类回收提供了依据。

近/超临界水条件下生物质气化的研究进展

回顾了近/超临界水条件下生物质气化的研究进展。由于超临界水的特殊性能,同其他热化学气化相比,湿生物质不必干燥就可以直接与超临界水作用,生成的气体产物主要是H2、CO2、CO、CH4以及少量的C2H4和C2H6。讨论了温度、压力、停留时间、生物质浓度等影响因素对超临界水生物质气化的影响。高温、低生物质浓度有利于气化反应进行;与温度相比,压力对反应的影响要小得多。产气量随着停留时间或反应时间的增加而增加,到一定值后保持不变。催化剂和盐类的加入有利于气化,而酚类、蛋白质、氨基酸、硫对反应有抑制作用。文中,针对近临界和超临界水的特点,提出先对生物质进行近临界水气化,再进行超临界水气化,实现生物质高效气化的研究思路。