低温热解处理对兖州煤孔结构的影响

对低温热解前后的兖州煤进行了各项指标的研究。结果表明,低温热解后,兖州煤中O_active/C_daf降低,微孔容积及面积增加,分形维数发生了变化。因含氧官能团的部分脱除,引起了煤分子结构的重排,致使兖州煤孔结构发生变化。

离子液体在氨气分离回收中的应用及展望

氨(NH_3)是典型有毒有害工业气态污染物,也是形成PM2.5中二次颗粒物的根本原因之一,大量含氨气体的排放严重威胁人类的生活环境和健康。采用传统的酸法或水法,通常存在腐蚀性强、污染重、能耗高等问题,且难以回收利用氨资源。离子液体因其极低的挥发性、较好的化学/热稳定性、酸碱可调及高的氨溶解度等特点,为高效低能耗NH_3分离提供了新途径。综述了近年来国内外离子液体在NH_3分离中的研究进展,重点总结了常规离子液体、功能离子液体及离子液体溶剂/材料对NH_3的吸收/吸附性能,阐明了阴阳离子、功能基团对NH_3吸收性能的影响规律及其吸收机理,并探讨了该方向的研究和发展趋势。

管道内液固浆液输送的数值模拟

为了对管道内液固浆液输送的流动形态进行研究,建立了以颗粒动力学为基础的Euler-Euler双流体模型.在浆液流速大于临界沉积速度的情况下,模拟了不同浆液入口速度时的管道压力降,同时对管道内浆液输送液固两相流进行了研究:当轴向位置与管径之比大于50时,管道内浆液流动处于充分发展状态.此外还分析了在不同浆液速度下管道内液固两相的空间分布和浆液流动形态:在水平方向液相速度分布和固体颗粒相速度分布呈对称状态;垂直方向液相速度分布和固体颗粒相速度分布由于重力影响,不再呈对称状态.固体颗粒相速度分布与液相速度基本相同,两者之间的滑移速度很小,可以忽略.计算结果与实验值的比较表明,所建模型能有效地描述管道压力降和管道内浆液流动形态.

化学链过程中Cu低浓度掺杂改性Fe-基载氧体反应性能:实验与理论模拟

基于热重实验(TGA)和密度泛函理论(DFT)计算,对Cu低浓度掺杂Fe2O3载氧体(Cu-Fe2O3)与H2在化学链燃烧过程中反应活性和微观分子反应机理进行研究。TGA结果显示,Cu低浓度掺杂降低Fe2O3载氧体与H2反应表观活化能Ea(从83.9kJ/mol降低至72.3kJ/mol),因此,低浓度Cu掺杂由于原子尺度Cu掺杂缺陷的引入的确提高了Fe2O3载氧体转化率和晶格氧释放速率。DFT计算从分子水平证实Cu低浓度掺杂改变了Fe2O3载氧体与H2反应路径,路径分析表明,Cu掺杂使Fe2O3载氧体与H2反应能垒从2.30eV分别降低至1.81eV(Fe原子top位反应)和1.68eV(Cu原子top位反应),Cu掺杂的Fe-基载氧体的氢还原反应优先发生在掺杂的Cu原子位,其次为Fe原子位。此外,计算结果表明,因Cu-O和Cu-Fe键的引入,低浓度Cu掺杂改变了Fe2O3载氧体微观结构,这对于载氧体的晶格氧快速释放是有利的。

化学链燃烧过程Fe_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)载氧体表面CH_(4)反应:ReaxFF-MD模拟

借助ReaxFF-MD方法,对化学链燃烧过程Al_(2)O_(3)负载Fe_(2)O_(3)载氧体(Fe_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3))表面CH_(4)反应过程模拟,探究Al_(2)O_(3)惰性载体对Fe_(2)O_(3)-CH_(4)体系燃烧过程的调控机制。研究发现添加Al_(2)O_(3)惰性载体改变了化学链燃烧过程中Fe_(2)O_(3)载氧体反应性和Fe_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)-CH_(4)反应体系的热力学和动力学行为。主要是促进了Fe_(2)O_(3)载氧体表面CH_(4)氧化,并对CH_(4)反应过程、中间体、产物及其反应速率和放热量等均具有显著促进和调控作用。原因在于Al_(2)O_(3)惰性载体对Fe_(2)O_(3)活性相中晶格氧的活化作用促进了晶格氧的迁移-扩散-释放。添加惰性载体增强了Fe_(2)O_(3)载氧体在化学链燃烧过程晶格氧释放速率和释放量,有利于CH_(4)氧化燃烧向合成气的高效、清洁转化,强化了化学链燃烧过程,满足当前能源高效转化和碳减排目标。

配合煤胶质层的最大厚度(Y值)和粘结指数(G值)相关性分析

在焦化化验工作中,配合煤胶质层的最大厚度(Y值)和粘结指数(G值)这两种数据间存在着一定的关联,Y值与G值具有相关性,在一定区域内能导出一元线性回归方程,并进行显著性检验。可以用已知的G值预测Y值,或用已知的Y值预测G值,对于检测化验数据的准确与否有着重要的意义。

固/液界面纳米气泡形成及稳定性研究进展

固/液界面上形成界面纳米气泡(SNBs),广泛存在于电催化、流体输送、矿物浮选等领域中,并影响各个过程的效率,因此明确其形成及稳定机理对过程调控具有重要意义。首先从实验观察和模拟计算两个角度,对纳米气泡的研究方法进行探讨,综述了不同气体类型、固体界面性质、液相添加剂下纳米气泡的形成规律。由于目前纳米气泡形成后的稳定性尚不十分明确,主要总结了现阶段广为接受的接触线钉扎稳定机制,并分析了该领域的研究现状。此外,考虑到离子液体作为重要的化工溶剂,概述了该体系中微纳气泡的相关研究。最后简要对未来工作进行了展望,以期为离子液体体系中纳米气泡的研究提供新思路。

负载型离子液体吸附分离CO_(2)的研究现状及展望

人口增长与全球工业化的加速发展促使化石能源需求量逐年递增,由此导致大气中二氧化碳(CO_(2))含量快速上升并引发了全球系列气候问题,“碳达峰·碳中和”背景下的CO_(2)减排刻不容缓。传统工业捕集CO_(2)方法由于能耗高、选择性较差、溶剂损耗大等问题限制了其大规模推广应用,离子液体因其极低挥发性、强的气体亲和性、可调的结构性质等特点在CO_(2)捕集分离领域逐渐显示出独特优势,但离子液体特别是功能化后通常黏度较高或室温呈固态,导致气液传质效果差或无法直接应用于吸收分离过程。负载型离子液体兼具离子液体和多孔材料的共同优势,不仅能提升选择性分离效果,有效避免离子液体直接吸收造成的高黏度,还可拓展离子液体应用范围,具有广阔的发展前景。重点总结了近些年物理和化学负载型离子液体在CO_(2)吸附分离方面的研究现状和进展,并对负载型离子液体捕集分离CO_(2)研究的发展趋势进行了展望。