固定床中甲烷在不同煤焦上的裂解制氢

本文以煤焦与甲烷共转化为背景,采用小型石英管固定床反应装置,于在1123 K下对甲烷在褐煤焦、脱灰煤焦、活化煤焦以及石英砂床层上的裂解反应进行了较为详细的研究,并采用扫描电子显微镜以及比表面积测定仪对反应前后的褐煤焦、脱灰煤焦进行了表征。甲烷在脱灰煤焦和褐煤焦上的转化率相差不多,说明煤焦中的灰成分对甲烷裂解没有影响。在活化煤焦上,甲烷的转化率有了很大幅度的提高,最高可达97%左右。在脱灰煤焦活化过程中,煤焦活化程度越小越有利于甲烷的裂解,甲烷转化率最高可达97%左右,表明煤焦中的微晶对反应有影响。随着反应时间的增加,甲烷转化率以及氢气的收率逐渐降低,其主要原因是反应过程中甲烷裂解产生的积碳覆盖在煤焦表面上,使其催化活性降低。

低阶煤程序升温热解过程中钠、硅和硫间的相互作用(英文)

对一种澳大利亚低阶煤中,钠、硅和硫在热解过程中的相互作用进行了研究,以便深入了解钠的固硫作用和硫对流化床燃烧和气化中颗粒团聚的影响.制备了水洗、酸洗煤样和酸洗、乙酸钠离子交换煤样,样品在马弗炉中以17.7 ℃/min升至1 000 ℃进行程序升温热解.对700 ℃～100 ℃热解半焦样品的依次水洗、酸洗、SEM-EDX和X射线元素扫描分析表明,部分有机结合的钠形成水溶性Na2O和NaOH化合物,水溶性的硅酸钠,以及与半焦中的硫形成酸不溶组分.最后一点解释了为何以往研究中发现,热解过程中有机结合的钠具有固硫作用,以及固硫历程中为何未发现Na2S的生成.在硅酸钠区域边缘存在的高硫区域,在流化床燃烧和气化过程中将形成含硫黏性相,导致床料的黏结.当用于酸洗、钠离子交换煤样的乙酸钠从0.25 mol/L增加到1.0 mol/L,固硫率将增加10%.相应的酸不溶钠组分的增加表明,酸不溶钠/硫组分随乙酸钠浓度的增加而增加,从而导致固硫率上升.

面对人类社会可持续发展的能源选择(英文)

经济增长和人类的可持续发展,需要廉价、可靠和环境友好的能源供给和利用,然而目前使用的主要能源, 包括天然气、石油、煤炭、核能和可再生能源,以及它们的主要利用方式,并不能完全满足这种要求。现有能源系统的变革,以提高效率、消除污染物排放、减少单位能量温室气体的释放,是实现可持续发展的第一关键步骤。要真正实现可持续发展,必须在不断研究与发展的基础上,首先进行能源资源和利用技术的创新变革。以可再生资源为能源的燃料电池和氢经济,是满足可持续发展要求的零排放的能源技术中,最恰当的结合。煤炭由于其储量丰富、便宜、安全和使用期长,在这种转型过程中扮演着关键角色。煤气化与燃料电池技术和未来二氧化碳(CO2)的分离与储存技术的结合,可以实现零排放。煤炭利用技术也将提高可再生能源,特别是生物质和废弃物,在可持续能源中的比例和重要性。