低碳醇汽油发动机燃烧分析实验平台设计及教学应用

为探究低碳醇掺混汽油的醇基燃料在缸内具体的燃烧状态和燃烧过程,该文基于自然吸气式气道喷射汽油发动机搭建实验平台,并改进了燃烧分析功能。基于实验平台开展了3种燃料(92号汽油、甲醇比例85%的甲醇汽油、50%异丙醇掺混的92号汽油)的缸内燃烧实验,分析了醇基燃料燃烧状和在发动机中的燃烧性能。实验平台可完成动力性、经济性分析等测试项目,并可对缸压、放热率以及燃料自燃性质进行测量分析。

MOFs材料在CO_(x)加氢制醇反应中的研究进展

传统燃料燃烧过程中排放的CO_(2)/CO会导致环境的日益恶化,通过热催化将CO_(2)/CO还原成高附加值的醇类是应对和解决环境恶化问题的有效途径之一.然而,要得到收率和选择性高的产物,需要设计高效的催化剂来提高CO_(2)/CO加氢的催化活性.MOFs材料由于其独特的物理化学性质和高度可调性等特点,在加氢催化领域受到了人们的广泛关注.因此,我们系统地阐述了MOFs材料在碳氧化物CO_(x)加氢制醇反应中的研究进展,总结了碳氧化物加氢制醇的部分反应机理,同时对MOFs材料应用于CO_(x)加氢反应的性能表现和合成方法进行了初步探讨.

CuZnAl-LDHs结构调控及其催化合成气制低碳醇研究

为解决Cu基催化剂在合成气制取低碳醇过程中的Cu物种分散度较低等问题,分别采用4种插层方法(共沉淀法、离子交换法、焙烧复原法和返混沉淀法)对[Cu(EDTA)]^(2-)插层ZnAl类水滑石催化剂的结构进行了调控。通过XRD、N_(2)物理吸/脱附、TEM、H_(2)-TPR和XPS等表征方法对催化剂结构进行了分析,并考察了催化剂催化CO加氢制取低碳醇的性能。结果表明,改变插层方法可以有效调控催化剂的Cu分散度、Cu比表面积和氧空位相对含量等,进而影响其催化性能。采用焙烧复原法制备的催化剂Cu分散度最高,Cu比表面积最大,氧空位相对含量最多,且Cu物种与层板上的ZnO相互作用较强,其在反应条件为温度280℃、压力4.0 MPa、反应空速2000 h^(-1)和V(H_(2)):V(CO)=1:1时表现出最优的催化性能,总醇时空收率高达17468.7 mg/(g·h)。

焦炉煤气催化制甲烷和低碳醇研究进展

冶金煤气是冶金工业产生的气体,处理不当会造成严重的碳排放及空气污染,使钢铁行业碳中和面临巨大挑战。冶金煤气,尤其是其中的焦炉煤气,不仅可作为燃料使用,而且其富含的碳、氢元素是重要的化工资源。通过钢化联产工艺制造化学品实现钢铁行业减排,有望解决温室气体排放、资源浪费、能源消耗和空气污染等环境和能源问题。在催化固碳工艺中,以焦炉煤气催化制甲烷和低碳醇等产品因其过程具有工艺路线短、操作可行性强等优点最受关注。首先介绍了焦炉煤气催化制甲烷和甲醇的工艺条件及反应机理,并介绍助剂和载体等因素对催化剂抗积炭能力及稳定性的影响。其次,强调了构建具有高活性和稳定性的双活性中心对焦炉煤气制其他低碳醇催化剂设计的重要性,并阐述了前体结构和助剂等因素对改性费托合成催化剂和改性甲醇催化剂的影响机制。从反应条件看,甲烷化需较高温度,而制甲醇需较高压力;从工艺复杂程度看,甲烷化最简单,而制甲酸最复杂;从耗氢量看,甲酸不需消耗氢气,而甲烷化耗氢量最大。钢化联产应在综合考虑各种现实因素及产品经济效益的基础上,因地制宜开展催化降碳,不断推动钢化联产技术的创新及清洁能源技术的发展。

煤基合成气制低碳醇催化剂的发展现状

随着石油危机的逐渐产生以及我国的能源结构现状,高效利用我国现有的煤炭资源并且积极开发新的能源体系和化工产品技术具有十分重要的意义。煤制合成气(CO+H_(2))再制取低碳醇(C1-C6)是煤炭资源高效清洁利用的重要途径之一,本文将从煤基合成气制低碳醇催化剂的活性中心、载体和助剂的发展动态进行综合论述和讨论。

合成气制低碳醇二硫化钼基催化剂发展现状与进展

针对合成气一步法制低碳醇过程,从催化剂制备方法、反应条件、活性组分、表面反应机理等方面综述了二硫化钼基催化剂的研究进展,并对该领域今后的研究方向进行了展望。

醇-水体系中醇回收技术进展

根据所含碳原子数不同,将醇类物质分为高碳醇及低碳醇。详细综述了高碳醇和低碳醇-水体系中醇回收技术的研究进展,并从能耗、原料组成、产物纯度及收率等技术经济性方面比较了各种技术的优劣;分析结果表明,液-液萃取是高碳醇回收的主流技术;由于兼顾了不同技术的优势并规避了各自的缺陷,组合技术将成为实现醇-水体系中低碳醇回收技术绿色化及高效节能化的重要发展方向;而化学链分离(CLS)法对于多元醇的回收具有更大潜力。

稀土Ce对CuCo氧化物催化剂结构与性能的影响

采用超声辐射条件下的反相共沉淀法制备CO加氢合成低碳醇用CuCo催化剂,研究稀土助剂Ce对CuCo氧化物催化剂结构与性能的影响,并借助X射线衍射、N2吸附等温线和程序升温分析技术对催化剂进行表征。结果表明,Ce的加入使催化剂材料晶粒细化,显著改善样品的还原性能,增加催化剂的比表面积,促进合成醇活性位的形成,因而明显改善催化剂的活性与选择性。

合成气合成低碳混合醇技术的研究

综述了合成气合成低碳混合醇工艺技术的研究进展。重点就低碳混合醇的应用、合成工艺、催化剂体系等方面进行了评述,认为低碳混合醇具有很好的应用前景,可以作为动力燃料、汽油添加剂和化工产品,并提出了这一领域的研究发展方向。

碳氢/有机硅/低碳醇三元系泡沫及抑制煤自燃的效果分析

泡沫灭火剂是常用的火灾扑救方法之一,但常规泡沫灭火剂存在半衰期短,析液、聚并迅速而影响灭火效能的问题,基于火灾化学和活性剂技术,提出碳氢表面活性剂SDS、有机硅表面活性剂LS-99和低碳醇的三元系泡沫体系,并系统探究碳氢/有机硅/低碳醇的复配配比。通过表面张力、发泡高度、稳泡系数的大量测试,发现LS-99的临界胶束浓度为0.0083%。LS-99和SDS二元系在降低表面张力、提升发泡高度和稳泡系数方面具有良好的协同增效作用。在此基础上引入适量浓度的能够延缓泡沫析液、聚并的异丁醇,设计出了性能优良的碳氢/有机硅/低碳醇泡沫灭火剂。LS-99、SDS和异丁醇的质量分数为0.1%时,测试结果表明SDS/LS-99/醇三元系泡沫的发泡倍数可达52.5倍,25%析液时间可达210 s,300 s时的稳泡系数高达0.958,半衰期远超常规泡沫。煤自燃的灭火抑制实验表明,SDS/LS-99/醇三元系泡沫作用下,煤自燃各反应阶段的活化能相较于空气氛围均增大,反应难度增强;最大失重速率下降,反应剧烈程度减弱。初期吸热阶段的吸热量为78.3 J/g,大于空气氛围下煤氧复合的吸热量,吸热增幅高达2.16倍。放热阶段的放热量为1765.4 J/g,相较于空气氛围放热降幅达到15.15%,表明SDS/LS-99/醇三元系泡沫对煤自燃具有良好的灭火效果。

NaOH、甘油的水溶液浸出三氧化二锑的机理研究

NaOH、甘油或木糖醇的水溶液浸出锑氧粉得到双金属醇盐 ,溶液在一定的碱性条件下能保持稳定 ;本文对NaOH。

新型吸附功能纤维的合成及吸附性能研究

用对二氯甲基苯作为后交联剂，与聚丙烯接枝苯乙烯-二乙烯苯（PP-ST-DVB）纤维进行了Friedel-Crafts交联反应，制备出了具有高比表面积的新型吸附功能纤维。并对影响反应的各种因素：反应温度、时间、催化剂种类和用量进行了研究。研究结果表明：纤维经交联反应后，比表面积比交联前增大了100多倍。与原纤维相比，对低级一元醇的吸附性能大大增加，吸附量升高了4-5倍。

Rh-Mo-K/Al_2O_3催化剂的结构及合成醇性能

采用ＸＲＤ，ＬＲＳ技术研究了不同Ｒｈ含量的ＲｈＭｏＫ／Ａｌ２Ｏ３催化剂的结构，并与其合成低碳混合醇性能相关联．结果表明，在氧化态ＭｏＫ／Ａｌ２Ｏ３催化剂体系中添加０２％的Ｒｈ会导致表面“ＫＭｏ”物种聚集，继续增加Ｒｈ含量，铑可能和钾钼物种结合生成一种新的表面活性物相，从而使“ＫＭｏ”物相晶粒变小，分散度提高．在硫化态催化剂中，Ｒｈ的添加不仅能提高ＣＯ加氢合成醇的收率和选择性，而且有利于改善产物的分布．基于以上结果，认为“ＫＭｏ”作用物种和Ｒｈ物种均为合成醇的催化活性组分，它们间的相互协同作用使催化剂性能得到显著改善．

双金属醇盐工艺处理复杂含金银物料的研究

甘油、木糖醇等低C多元醇 ,在有碱参与的条件下能与三氧化二锑很好地发生反应 ,生成甘油亚锑酸钠、木糖醇亚锑酸钠 ,溶液在一定的碱浓度下可保持稳定。氧化铜、氧化铋、氧化铅也能反应生成双金属醇盐 ,而氧化态的银被还原生成金属银。这样 ,用低C多元醇的强碱水溶液处理复杂的含金、银物料时 ,贱金属氧化物生成双金属醇盐溶解脱除的同时 ,金银等贵金属被富集在渣中。可用电沉积或中和水解的方法从醇盐溶液中回收各种有价金属 ,并实现甘油、木糖醇等低C多元醇的循环再生。

Mn促进CuFe催化剂合成气制低碳醇的研究

采用共沉淀法制备了一系列n(Cu)∶n(Fe)∶n(Mn)为1∶1∶(0, 0.25, 0.5, 1.0, 1.5)的Cu-Fe-Mn催化剂,在固定床反应器中考察其在相对温和条件下:260℃、3.0MPa、V(H_2)∶V(CO)=2∶1,体积空速GHSV=2400h^(-1),合成气制低碳醇的活性。通过比表面积测试(BET)、H_2-程序升温还原(H2-TPR)、X射线衍射(XRD)以及扫描电子显微镜(SEM)等揭示了催化剂性能与结构之间的关系。在260℃、3.0MPa反应条件下,考察了不同含量的锰对铜铁基催化剂合成低碳醇的影响,结果表明:催化剂CuFeMn_(1.0)表现出较佳的CO转化率50.5%,且低碳醇选择性由CuFe催化剂的6.8%提高至10.2%,由于锰的引入提高了Cu-Fe-Mn-O物相的形成,增加了CO吸附位点,促进了CO活化,从而促进了反应的进行和低碳醇的生成。

气相色谱法测定合成气制烯烃水相产物中低碳醇、醛、酮、酸化合物

采用气相色谱法建立了合成气制烯烃（SGTO）水相产物中低碳醇、醛、酮、酸的测定方法,对分离条件进行优化,使用标准试样测定了线性范围和工作曲线,考察了方法的精密度和准确度,并采用该方法对SGTO实际水相产物中低碳醇、醛、酮、酸进行了测定。实验结果表明,在一定质量浓度范围内,低碳醇、醛、酮、酸各组分均呈现良好的线性关系,相关系数大于0.99。标样的回收率在93.4%~109.8%之间,6次重复测定的相对标准偏差小于3.9%。SGTO实际水相产物中低碳（C1~6）醇、醛、酮、酸的分析结果表明,SGTO实际水相产物中低碳（C1~6）醇、醛、酮、酸的总含量（w）在1.5%~3.0%之间;其中,乙醇的含量最高,丙酮其次。

泡沫混凝土发泡剂的稳定性

以松香型发泡剂为基体,系统地考察了十二烷基硫酸钠、低碳链脂肪醇和黏性物质(羧甲基纤维素钠)的添加对发泡液的发泡倍数和泡沫稳定性的影响。结果表明,在松香型发泡剂中分别掺加3种低碳链脂肪醇均能有效地提高泡沫的稳定性,其中,正丁醇的效果最好,1 h泌水率由原来的37%下降到22.4%,而十二烷基硫酸钠的效果最差,不利于稳定性的改进。对于这3种低碳链脂肪醇,相同掺量的条件下,泡沫稳定性随着脂肪醇碳链长度的增加而提高。与黏性物质羧甲基纤维素钠进行复配时,以质量分数6%发泡剂稀释液为基准,同时掺加0.16%正丁醇(质量分数)和0.01%羧甲基纤维素钠(质量分数),发泡和稳泡效果最好,发泡倍数达到27.33,1 h泌水率仅为16.23%。

低碳醇对十二烷基硫酸钠溶液泡沫性能的影响

醇与表面活性剂有较好的协同效应。分别考察了低碳醇(甲醇、乙醇、异丙醇、正丁醇和异戊醇)对0.01%和0.20%SDS溶液起泡体积和泡沫半衰期的影响。结果表明,部分低碳醇(异丙醇、正丁醇和异戊醇)可提高0.01%SDS溶液起泡体积和泡沫半衰期,而对0.20%SDS溶液的起泡体积和泡沫半衰期基本没有影响。低碳醇对0.01%SDS溶液起泡体积和泡沫半衰期的提高作用随醇碳数增加而增强。对于高矿化度的1%SDS溶液,随着Na^+浓度的增加,其起泡体积和泡沫半衰期先增加后急剧下降,而随着Ca^(2+)浓度的增加,其起泡体积和泡沫半衰期持续下降。高矿化度SDS溶液的起泡体积和泡沫半衰期很小,正丁醇和异戊醇的加入可以起到增效作用,而且随着醇浓度的增加,增效作用增强。对于低碳醇对十二烷基硫酸钠溶液起泡体积和泡沫半衰期的影响机理进行了分析。

不同酒度低度白酒活性炭处理最佳效果

对不同酒度低度白酒活性炭除浊、香味损失及化学性能等指标进行了研究。结果表明,同一酒度白酒进行活性炭处理,随着活性炭用量的增加,酒中己酸乙酯、乳酸乙酯、乙酸乙酯、丁酸乙酯等色谱骨架成分及棕榈酸乙酯、亚油酸乙酯、油酸乙酯等高级脂肪酸乙酯的含量均有一定程度的降低;总酸、总酯也随着活性炭添加量的增加有一定程度减小,且酒质香浓感减弱,酒体抗冻能力增强。用同量活性炭对不同酒度白酒进行处理,酒度越高,其处理降度后的低度白酒微量香味成分越丰富,酒质香浓感越好,但酒体抗冻能力越弱。新处理工艺能够增加酒体香浓感,且大幅度提升酒体口感质量。

低度浓香型白酒活性炭处理条件的响应面优化研究

对活性炭处理后的酒样进行感官尝评测定,探讨了活性炭型号、用量和处理时间对低度浓香型白酒活性炭处理效果的影响。在单因素基础上,确定活性炭型号为1#;应用Central Composite Design实验和响应面分析法,确定活性炭处理的最佳条件为:1#活性炭用量为0.388‰,处理时间为52 h,在该条件下活性炭处理低度浓香型白酒效果最好。