杏核热解生物油萃取-柱层析分离分析和制备工艺

对杏核热解油的性质和组成进行了研究. 实验结果表明,热解温度对生物油的产率和性质影响很大,生物油及沥青烯的产率在600～700 ℃达到最大值. 快的加热速率使生物油组分集中化、简单化,更有利于后续生物油的分离. 对600 ℃下杏核快速热解油的分析结果表明,生物油主要由酸性组分和中性油组成. 酸性组分主要由酚类化合物和有机羧酸组成. 中性油层析分离为3个馏分:环己烷洗脱馏分(C1)主要为四环以下纯缩合化合物;苯洗脱馏分(C2)主要由单环烷基芳烃和多酚组成;甲醇洗脱馏分(C3)主要是酯类极性化合物. 实验也证明萃取与柱层析相结合是分离制取酚类化工产品的很好方法.

核桃壳炭化行为研究

将核桃壳在不同温度下炭化，研究其炭化温度对产物产率和性能的影响，为进一步制取炭分子筛和活性炭、提取和分离化工产品，制造城市煤气打下理论基础。

炭化温度和煤焦油配比对炭分子筛性能的影响

本文考察了炭化温度和粘结剂煤焦油配比对炭分子筛空分性能的影响,并在DA方程基础上分析了炭分子筛微孔结构变化。结果表明,炭分子筛微孔孔径和孔容随炭化温度提高而增大,随焦油配比增大而减小。当炭化温度为900℃,焦油配比4.26wt%时,所得炭分子筛的空分性能最佳。

炭分子筛制备技术研究

本文结合作者在炭分子筛制备技术方面的研究成果，对各种炭分子筛制备技术进行了对比研究，并针对我国现行炭分子筛制备工艺中存在的问题，提出了今后一段时期内应着重研究的课题。

褐煤两步炭化法制炭分子筛

本文针对高挥发分的褐煤原料，提出两步炭化法制炭分子筛概念，并考察了工艺条件和产品空分性能。结果表明，与一步法相比，两步炭化法制炭分子筛具有易成型、粘结剂用量少，炭分子筛强度高和空分性能好等优点。

炭分子筛的空分性能与比表面积的实验关系

实验测定了炭分子筛的ＣＯ２比表面积和Ｎ２比表面积。结果表明，炭分子筛ＣＯ２比表面积和Ｎ２比表面积的差值（ＳＣＯ２－ＳＮ２）可反映炭分子筛有效微孔的数量，比值（ＳＣＯ２－ＳＮ２）／ＳＣＯ２可定性表征炭分子筛有效微孔的相对含量和空分性能，比值（ＳＣＯ２－ＳＮ２）／ＳＣＯ２（记为Ｘ）和炭分子筛空分性能Ｎ２％（记为Ｙ）之间存在近似定量关系Ｙ＝９７．０３－１１．９９Ｘ＋１５．１２Ｘ２。

杏核壳制炭分子筛研究

用两步炭化法由杏核壳制备变压吸附空分制氮用炭分子筛．考察了一次炭化温度和二次炭化温度对产品空分性能的影响，并利用吸附分子探针法对产品微孔结构进行了表征．结果表明，作为粘结剂的煤焦油在二次炭化过程中裂解积炭，改善了二次炭化产品的微孔结构和空分性能．

核桃壳基炭分子筛的工业化生产

在工业生产条件下，由核桃壳制得变压吸附空分制氮用碳分子筛。核桃壳首抚在６００－８００℃下置于转炉中一步炭化制得核桃壳木炭；木炭粉碎后加入结煤焦油捏，挤条成型；成型样干燥后，在氮气保护下置于转炉中二次炭化，炭化温度６００－８５０℃，冷却后得到炭分子筛。

碳沉积法制富氮用炭分子筛的研究

本文提出的碳沉积法是用煤焦油馏分油的有机溶液浸渍煤炭化物,然后热解以进行“孔调变”。确定了最佳工艺条件,制得富氮性能良好的炭分子筛。并用D-A方程求取了各种样品的微孔结构参数。

载铁炭分子筛中铁的存在形态

用Ｍ ｓｓｂａｕｅｒ谱法测定了载铁炭分子筛中铁的存在形态。结果表明，经焙烧和还原后，担载在炭分子筛上的Ｆｅ（ＮＯ_３）_３有７５％～７７％转变为Ｆｅ_２Ｏ_３，ＦｅＯ，Ｆｅ（ＮＯ_３）_２和Ｆｅ_３Ｏ_４，其中有益于提高炭分子筛空分选择性的磁性Ｆｅ_３Ｏ_４的含量约２９％．

粘结剂对核桃壳基炭分子筛空分性能的影响

考察了三种粘结剂对产品炭分子筛空分性能的影响，表明在煤焦油粘结剂中添加少量造纸浆废液或聚乙烯醇有助于改善炭分子筛空分性能，并能减少其颗粒表面含尘量。

脉冲色谱法测O_2在炭分子筛上的吸附与扩散参数

建立了脉冲色谱法测炭分子筛填充柱中气体吸附和扩散参数实验装置。考察了不同载气流速下Ｏ２的脉冲应答曲线，并根据炭分子筛二离散孔结构模型计算出其一级绝对矩和二级中心矩。由一级绝对矩求得Ｏ２在炭分子筛上的吸附平衡常数值为４．９１．由二级中心矩求得Ｏ２在炭分子筛中的大孔扩散系数 Ｄｙ和微孔扩散参数 Ｄｘ／Ｒ２ｘ值分别为１．４６１× １０－４ｃｍ２·ｓ－１和０．１９６ｓ－１．这种动态下测Ｏ２在炭分子筛上的吸附和扩散参数的方法简便而实用。

粘结剂对不粘煤制炭分子筛的影响

研究以不粘煤为原料，以煤焦油、Ｒ－树脂以及它们的混合物为粘结剂和调孔剂，制备空分用炭分子筛的工艺方法，考察了粘结剂种类和配比对炭分子筛空分性能的影响。结果表明，Ｒ－树脂的引入改进了工艺条件和炭分子筛性能。适宜的Ｒ－树脂／煤焦油／不粘煤配比为５／２０／１００。

添加Fe_3O_4对炭分子筛性能的影响

１９８０年，北川浩［１］提出用褐煤半焦与磁铁矿粉（３０％）混合成型，经５００℃炭化，制备变压吸附空分制氮用炭分子筛（ＣＭＳ）的方法，所得产品性能比不加铁时显著提高。这一结果被解释为是Ｆｅ３Ｏ４的磁性改善了炭分子筛对空气中Ｏ２的选择吸附性。作者［２，３...

快速热解生物油柱层析分离与分析

利用柱层析分离与分析了自由落下床反应器中杏核和玉米芯快速热解油。生物油经脱水、抽提分离出 沥青烯后,柱层析分离成3个馏分:环己烷洗脱馏分(B1馏分),主要是四环以下无杂原子、无取代基或简单取 代基的芳香化合物;苯洗脱馏分(B2馏分),主要是单环的酚类化合物;甲醇洗脱馏分(B3馏分),主要是极性 化合物。实验结果表明,热解温度对生物油的产率和性质影响很大:生物油及沥青烯的产率在600-700℃范围 内达到最大值;随温度的升高,大分子化合物裂解成小分子化合物,含复杂取代基的化合物裂解生成含简单取 代基或者无取代基的化合物。实验结果也表明生物油中萘、甲基萘等主要来自于纤维素和半纤维素的热解,酚 类化合物主要源自于木质素的热解。

含氧／蒸汽气氛中煤高温分解产物分布及反应性

在流化床反应器中考察了含氧/水蒸气气氛中煤在850℃下的热解特性,包括产物分布特性及生成的半焦与焦油的反应性,研究了温度、过量空气比(Equivalence ratio:ER)和水蒸气/煤比(S/C,质量比)的影响。结果表明,随热解温度、ER和S/C质量比的增加,气体产率增加,而半焦和焦油产率减少。O2的加入使CO2、CO含量明显增加,H2含量降低。O2和水蒸气的加入使半焦的比表面积显著增加,半焦气化活性增强,但半焦在900℃和ER为0.22的条件下出现轻微石墨化,降低了其气化活性。同时,反应气氛中含有O2和水蒸气对焦油的性质有显著影响,与单纯的N2气氛相比,O2和水蒸气的存在使热解焦油中单环芳烃、酮类、酚类、脂肪烃都明显减少,这对于焦油的进一步裂解及重整更加有利。

N_2/CH_4在吸附剂上的动态吸附特性

对N2/CH4在11种不同商业吸附剂上的动态吸附行为进行了研究。通过吸附平衡、吸附热力学和吸附动力学分析了它们对N2/CH4的吸附分离特性,得到了N2和CH4在各吸附剂上的吸附平衡、吸附热力学和吸附动力学基础数据。通过Langmuir吸附模型和Freundlich吸附模型对N2和CH4在吸附剂上的吸附平衡数据进行线性拟合时发现,对于微孔性活性炭两种模型都能达到较好的拟合结果,而对非炭质吸附剂或非微孔性炭质吸附剂拟合结果并不理想;采用Gibbs方程计算得到的吸附剂对吸附N2和CH4的ΔG都小于0,说明所选吸附剂对N2和CH4的吸附都是自发的过程,对于炭质吸附剂吸附CH4的ΔG小于吸附N2的ΔG,说明炭质吸附剂对CH4的吸附能力较N2要大,且CH4/N2的分离系数与吸附剂对吸附CH4和N2的ΔG差值之间也存在相关性;CH4/N2在AC1上的吸附行为符合准二级动力学模型,说明CH4在吸附剂AC1上的吸附行为由表面吸附过程控制。

低浓度煤层气提纯的研究现状

煤矿开采过程中排放出大量低浓度煤层气,提纯利用这部分煤层气对我国能源开发利用和环境保护意义重大,其难点是经济高效地分离CH4和N2。本文从CH4/N2分离技术、变压吸附分离CH4/N2吸附剂和制备新型炭分子筛3个方面逐层对低浓度煤层气提纯进行了综述和展望。介绍了CH4/N2分离技术研究进展,对其在低浓度煤层气提纯中的应用前景进行了对比。概述了常用变压吸附剂分离CH4/N2的研究现状,分析了它们在低浓度煤层气提纯应用中的优缺点,并提出了制取适合低浓度煤层气提纯用的新型炭分子筛的方法。

预煅烧对橄榄石生物质气化催化性能的影响

利用小型固定床反应器研究预煅烧对橄榄石生物质气化催化性能的影响。研究发现,经过预煅烧处理的橄榄石具有比原矿更高的催化活性。通过XRD、SEM/EDX和H2-TPR等表征发现,预煅烧使橄榄石的晶体结构发生改变,Fe从橄榄石的镁铁硅酸盐结构中脱出,以α-Fe2O3的形式存在于颗粒表面,而且使其分布比原矿均匀。随着预煅烧温度增高和时间的延长,橄榄石颗粒表面可还原的Fe2O3数量增加,其催化活性相应提高,说明α-Fe2O3的形成是预煅烧使橄榄石催化活性提高的原因。经过800℃-1 100℃预煅烧会造成橄榄石抗磨损性能下降。综合催化活性和抗磨损能力等因素,900℃下煅烧4h是比较合理的橄榄石预煅烧处理方法。

活性炭的微孔结构对其选择性吸附CH_4/N_2混合气中CH_4的影响

活性炭因其具有较高的选择吸附性和吸附容量已被广泛应用于CH4/N2的吸附分离研究,影响活性炭选择吸附性和吸附容量的主要物理参数之一是其微孔结构,准确地表征活性炭的微孔结构并阐明其与活性炭选择性吸附CH4/N2混合气中CH4的内在联系至关重要。为此,结合常温气体吸附法和分子探针技术,采用吸液驱气法表征了6种活性炭的微孔孔径分布,结合动态法测量得到CH4/N2分离因子,并借此分析了活性炭的微孔结构对其选择性吸附CH4/N2混合气中CH4的影响。结果表明:①与77K条件下N2吸附法测试结果相比,吸液驱气法能够测量到活性炭中更小尺寸的孔;②活性炭样品微孔孔径分布不同,其CH4/N2分离因子也不相同;③活性炭孔径小于0.48nm的微孔对其选择性吸附混合气CH4/N2中的CH4起着非常重要的作用。结论认为,吸液驱气法可为研发吸附分离CH4/N2的吸附剂提供更为准确的基础数据。