微波放电对准东煤质半焦结构性能影响

本文在氮气氛围下,制取具有一定吸波能力的常规低温(400℃)半焦(准东煤),在微波诱导放电和屏蔽放电状态下对其微波热解,利用X射线衍射(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和BET比表面积测试等技术对2种状态下获得焦样的晶相结构、表面官能团和比表面积进行分析。结果表明:相比不放电状态,放电状态下放电10 min可使焦样的晶面层间距d002和晶面横向尺寸La显著增大;不放电状态下,微波加热脱除半焦表面官能团的效果缓慢,而放电状态下放电10 min就使半焦表面的脂肪烃和含氧官能团的数量大幅度减少;不放电微波加热几乎不使焦样的比表面积产生变化,而放电30 min可使焦样的比表面积由4.4 m^2/g增加到45.3 m^2/g,但放电60 min,焦样表面的孔隙结构受放电影响而碎裂严重,比表面积下降到8.5 m^2/g。

准东煤焦的微波放电特性

通过微波辐照准东煤焦,研究了炭化温度、粒径、微波功率和负压对煤焦放电的影响,利用FT-IR技术测定了微波放电对煤焦表面官能团的影响。结果表明:常压下,600℃以下炭化的煤焦经微波加热到200~300℃才会放电;800℃以上炭化的煤焦,炭化温度越高,整体放电越弱,终温越低;大粒径煤焦为间歇性弧光放电,小粒径煤焦为间歇性星点放电;煤焦粒径越小,放电时热点越多,煤焦终温越高;煤焦粒径小于98μm时不放电;功率越高,煤焦整体放电越强;负压可促进煤焦放电,导致煤焦终温升高,达到临界负压,煤焦颗粒难以出现放电火花而温度急剧下降;放电可以促进煤焦芳环的开链和加速脂肪结构、含氧类官能团的转化脱除。

微波放电对活性炭脱硝的影响

采用光敏电阻将微波诱导活性炭放电产生的光强转化为电压,实时监测试验过程中放电强弱的变化,进而研究微波放电强度对活性炭脱硝的影响。试验结果表明随着活性炭粒径的增大,加热终温的升高,微波诱导放电强度增大;放电强度增大,脱硝效率回升,CO生成量随之增大,说明放电产生的等离子体与NO分子碰撞获得能量,NO分子由基态变成激发态,催化了C—NO的还原反应;强放电后活性炭的蜂窝状孔隙结构被破坏,比表面积由原样的649.614m^2/g减小至466.916m^2/g,微孔体积由273mm^3/g降低至207mm^3/g,弱放电后,微孔结构得到优化,小于2nm的微孔累积量增加,比表面积增加43.3%,微孔体积增加35.5%;经微波诱导放电脱除NO后的活性炭表面化学含氧官能团增加。

冬季瓦日线南吕梁山长大隧道内列车管压异常上升研究

冬季机务段担当的瓦日线运输任务中,连续发生上行空载列车在南吕梁山长大隧道内列车管压力上升10~20 kPa,出隧道又下降的异常现象,且有个别列车出现了车辆自然制动以致途停的情况。经调研、添乘,对部分列车运行数据及添乘记录数据进行分析。结果表明:冬季严寒时期长大隧道内外温差较大,列车进入隧道后,列车管的制动系统空气先于均衡风缸被隧道空气加热升温,且风压值与增高量更大。当列车管与均衡风缸风压差达到定值,中继阀开启,列车管排风,易使部分制动机灵敏度高的车辆发生制动。隧道内列车管压波动大小影响车辆制动机的制动阀,列车管压波动大小与中继阀动作的灵敏度及排风速率等参数有关。