煤自燃过程中气体产物特性及预测指标气体选择实验研究

采集大海则煤矿20101工作面煤样,分别在氧浓度为20.96%、18%、12%、7%、5%、3%的条件下开展了程序升温实验,研究煤自燃过程中气体产物特性,获得了不同氧浓度下煤自燃生成的气体产物类别及浓度变化规律,分析了不同氧浓度下O_(2)、CO、CO_(2)、CH_(4)、C_(2)H_(6)、C_(3)H_(8)、C_(2)H_(4)、链烷比、烷烯比随温度变化的规律,在此基础上对大海则20101工作面煤自燃预测预报的指标气体进行了优选。研究结果为大海则煤矿煤自燃预测预报提供了依据。

典型医疗废弃物热解行为及产物特性

快速热解在生产能源产品和降低环境污染方面具有明显优势,因此被视为一种优良的医疗废弃物处理技术。采用GC-MS耦合LC-HRMS的表征方法,补充了医疗废弃物热解油中高沸点难挥发组分的检测空白,准确揭示了典型医疗废弃物热解产物的组分特性及其变化规律。结果表明,棉签棒热解以生成热解油与热解炭为主,二者产率均约40%,热解气以CO和CO_(2)为主,热解油以醛酮类、酸类和酚类物质为主,特征组分为山梨酸、3-(4-羟基-3-甲氧基苯基)丙酸,随热解温度升高,CO、H_(2)及CH_(4)等可燃组分逐渐增加,醛酮类、酸类物质增加,酚类物质逐渐减少,其热解炭表面包含—OH、—CH_(x)、C=C、芳环骨架以及C—O等官能团或结构;口罩热解产物中热解油占比超过65%,基本无热解炭生成,在400℃热解程度很低,500℃时热解油产率达92.56%,600℃时约30%热解油转化为热解气,产物主要是C_(2)H_(2)和2,4-二甲基-1-庚烯,且部分烯烃会在较高温度下环化成甲苯等;手套热解油产率超60%,热解炭产率约20%,热解气以C_(1)~C_(2)烃类气体为主,热解油以烯烃和芳香烃为主,二者总量占比超过70%,D-柠檬烯是其特征组分,600℃时脂肪烃易环化生成芳香烃,其热解炭表面结构以芳环骨架为主,还有部分—OH。

蝇蛆生物转化餐厨残渣对产物特性的影响

昆虫生物转化有机废弃物是缓解饲料蛋白源短缺和生态环境压力的有效手段。受限于养殖工艺复杂,获取的昆虫蛋白和虫粪常存在物料特性均一性低、稳定性差等问题,加之对产物特性影响作用不明,导致市场接受度低而限制其产业化应用。该研究以获取优质蛋白原料和肥料为目的,以预处理餐厨残渣-腐生链生物转化中的过程产物为研究对象,分析蝇蛆生物转化餐厨残渣对蛆虫、虫粪理化特性的影响,并探究重金属、霉菌等有害物质消减规律。研究结果表明:蛆虫幼虫饲喂4 d收获最佳,此时蛆虫蛋白质质量分数超过14.79%,粗脂肪质量分数超过6.80%,蛆虫干粉氨基酸组成基本符合FAO/WHO推荐值,有害微生物和霉菌含量低于微生物饲料添加剂规定的最高允许量,可替代中国饲料原料三级红鱼粉使用。蛆虫对砷、铅、汞、镉、铬等重金属元素的生物富集系数分别为0.08、<0.01、0.17、3.71、0.04,对镉元素的富集能力最强,对铅元素的富集能力最小。经蛆虫生物转化处理后,虫粪中重金属元素质量分数明显降低,分别为0.25、1.50、0.03、<0.01、10.90 mg/kg,在与其他样品有机质含量差异不大的情况下,可作为优质肥料使用。该研究可为蝇蛆生物转化餐厨残渣提供重要的基础数据,为后续蛆虫品质评价、资源筛选及饲料化应用提供理论依据。

城市污水污泥热解实验及产物特性

采用外热式固定床热解装置,在250-700℃温度范围内对污水污泥进行了常压热解实验．研究了不同热解终温时固、液、气产物的燃料特性．结果表明,随着热解温度的提高,固体产物挥发分减少,固定碳和灰分增加,在 250-450℃挥发分随热解温度变化较快,450-700℃时变化趋缓;固体产物热值在低温段较高,350℃时达到 32 475．6 kJ／kg,而后随热解温度的升高而降低．通过对热解油状产物性能评价,除N、S含量超标外,其他性能都可满足燃料油的要求(SH 0536-95)．根据气相色谱的分析结果,温度在250-450℃时,热解气主要为CO2;在450- 700℃时,气体中H2、CH4和CO等可燃气体含量逐渐增加,600℃时气体的热值最高,达到15 530 kJ／m3．实际应用中在450-600℃下热解为宜．

温度对棉杆热解多联产过程中产物特性的影响

生物质热解多联产是对生物质高值化转化的良好工艺之一。该文研究了温度对棉杆热解多联产过程的影响，主要分析了棉杆热解过程中气、液、固产物的分布特性与物化结构。研究表明随着温度的上升，气态产物增加，焦炭产量降低。采用气相色谱仪分析气体产物的分布特性，C02主要在250-450℃之间析出，氢气主要在550-850℃之间析出，氢气、甲烷的含量最高为33％、9．8％，其热值可达11MJ／m^3。采用气质联用仪分析液体产物的组成特性，液体产率达到40％，水分达到液体组成的60％-70％，液体中有机成分以乙酸、苯酚类物质为主。采用氮气等温吸附实验和傅里叶红外光谱分析焦炭的物理化学特性，随着温度的上升，焦炭的孔隙度先增加后降低，各种官能团逐渐减少；焦炭比表面积、低位热值最大可达到232m^2／g、28MJ／kg。

神府煤煤岩显微组分的浮选分离及富集物的低温热解产物特性研究

研究了神府煤煤岩显微组分的浮选法分离及富集物的低温热解产物特性,考察了矿浆pH值对浮选分离效果的影响,探讨了显微组分富集率对低温热解产物收率的影响,对比分析了显微组分富集物低温热解产物特性,为煤岩显微组分的分级利用提供理论指导。结果表明,调节矿浆pH值可控制煤岩显微组分的分离效果;煤样中镜质组含量越高,低温热解的焦油收率越高,而惰质组含量越高,焦油收率越低,半焦收率越高;镜质组富集物低温热解后半焦表面出现明显的大孔和裂隙,惰质组富集物低温热解后半焦的结构更加疏散、易碎,小颗粒增多;神府煤及各显微组分富集物低温热解焦油中酚类物质的相对含量较高,镜质组富集物热解焦油中的酚类、萘类和链烃类物质含量高于惰质组,而惰质组富集物焦油中多环芳烃类及苯类相对含量较高;神府煤及各显微组分富集物低温热解气的主要成分为CH4、H2、CO、CO2及少量C2-5碳氢物,镜质组富集物热解气中CH4、H2及C2-5的相对累积产率高于惰质组,而CO和CO2产率低于惰质组,原煤热解气中CH4和H2的相对累积产率高于镜质组和惰质组。

燃煤电厂脱硫废水烟道蒸发产物特性

采用XRD、EDS及离子色谱等分析手段对脱硫废水烟道蒸发后产物的特性进行了研究,并与飞灰成分及形貌进行对比.结果表明:脱硫废水烟道蒸发后产物主要为固态产物和气态产物2种;固态产物主要是CaSO4、NaCl和Na2SO4等物质,气态产物主要是HCl、HF、HBr、HNO2和HNO3;脱硫废水烟道蒸发不会对飞灰的综合利用产生影响,但是会增加飞灰的比电阻;HCl等气态产物的产生会增加脱硫废水的排放量及烟道等的腐蚀.

燃烧产物特性对燃气弹射内弹道与载荷的影响研究

为了研究燃烧产物特性对燃气弹射初容室二次燃烧流场、内弹道和载荷的影响,采用Realizable k-ε湍流模型、域动分层动网格技术和有限速率/涡耗散模型,建立包含动边界的初容室二次燃烧流动模型。通过与实验数据对比,验证了燃气弹射模型的有效性。数值研究了燃气发生器喷管入口燃烧产物压力和组分浓度比值对燃气弹射内弹道和载荷的影响,计算得到了满足导弹出筒要求的喷管入口压力和组分浓度比值的变化范围。数值研究表明:随着燃气发生器喷管入口压力的增大,初容室中O2完全消耗的时间变短,导弹出筒时间缩短,出筒速度增加,加速度峰值增大;随着喷管入口CO与H2浓度比值的增大,初容室中O2完全消耗的时间变长,导弹出筒时间延长,出筒速度减小,加速度峰值减小。研究结果为燃气弹射内弹道设计提供了理论基础。

含硼推进剂固冲发动机补燃室内凝聚相燃烧产物特性试验研究

针对含硼贫氧推进剂固体火箭冲压发动机,提出了一种补燃室内凝聚相燃烧产物取样和分析方法,基于设计的水冷探针取样装置,通过地面直连式试验对发动机中间燃烧产物进行了采集.试验证明,该方法能够有效开展含硼推进剂固冲发动机补燃室内凝聚相产物取样研究,并使用现代仪器手段对产物的理化特性与粒度分布规律进行了深入分析.研究结果表明,凝聚相产物的形态呈无规则状,大部分颗粒呈片状,只含有少量形状很规则的球状颗粒;产物的主要成分为B2O3;产物的粒度呈三峰分布,主要集中在0.3～40 μm之间.另外,随发动机补燃室长度增加,粒度逐渐减小;自发动机中心轴线位置向发动机壁面位置的径向变化过程中,粒度先明显减小,后略微增大.

污水污泥水蒸气气化产物特性研究

以过热水蒸气为气化介质,采用管式炉气化装置研究温度、水蒸气与污泥含碳量比(m(S)∶m(C))对气化产物特性影响.结果表明:水蒸气气化有利于污泥能源化转化为高品质合成气.提高气化温度有利于增加气相产率,尤其H2和CO体积分数显著增加;m(S)∶m(C)在4.74时,气相产率、氢气体积分数和热值均达到峰值;气化过程使污泥基体孔隙结构得到较大发展,BET比表面积增大,形成一定数量微孔;液相产物中水分质量分数较高,其中有机成分主要为脂肪族化合物、芳香烃化合物等.

碱矿渣胶凝材料水化产物特性

采用不同碱浓度和模数的水玻璃制备碱矿渣胶凝材料,通过X射线衍射仪(XRD)和热重-差示扫描量热分析仪(TG-DSC)分析该胶凝材料的水化产物,通过扫描电子显微镜(SEM)及能谱仪(EDS)对水化产物的形貌及化学组成进行观测分析。结果表明:碱矿渣胶凝材料主要水化产物为低nCa/nSi比的C-S-H凝胶与C-A-S-H凝胶。相较于硅酸盐水泥,碱矿渣胶凝材料微观结构更为密实,但存在细小的微裂纹;碱矿渣胶凝材料C-S-H凝胶的nCa/nSi比和nCa/nSi^+Al比相对较低,分别在0.39~1.57和0.32~1.16范围内。

麦草碱法黑液热解的产物特性及释放规律

对麦草碱法制浆黑液固形物(BLS)400～800℃热解产物组成特性进行了研究。采用气相色谱(GC)和气相色谱-质谱(GC-MS)对热解气相产物和液相产物组成进行了全面分析;利用扫描电镜能谱仪(SEM-EDS)对固相产物的表面形貌及元素分布进行了表征。借助热重红外联用技术(TG-FTIR)探讨了热解过程中主要产物的释放规律。结果表明,BLS热解产物中,气相产物主要成分为H2、CO、CO2以及CxHy(CH4、C2H2、C2H4、C2H6)等,液相产物中主要是酚类、酮类、醇类、醚类、酸类、呋喃以及芳香化合物。TG-FTIR结果显示,BLS热解产物释放时间主要集中在1 000～2 000 s(300～600℃),此时BLS释放的产物主要为H2O、CO2、CH4、CO,以及烷烃类、芳烃类、酚醇类和酮类化合物。

木薯茎低温热解及产物特性研究

为探讨木薯茎低温热解特性,采用热重分析仪、固定床热解实验等对木薯茎低温热解过程进行了研究。结果表明,木薯茎热解可分为脱水、热解、炭化3个阶段;在热解终温为400~700℃范围内,木薯茎的固体产物随温度升高而持续降低,气体产物则随温度升高而不断增大,液体产率先增大后减小,在600℃木薯茎热解液体产率达到最大值45.6%;随后采用红外分析、气相色谱仪、扫描电镜等设备对热解后的液、气、固产物进行分析。结果表明,在热解终温为600℃时,木薯茎热解液的p H值低、氧含量高、热值低,其值分别为2.7~3.1、56.70%、15.3 MJ/kg,红外分析表明木薯茎热解液含较多的酚、醇、羧酸;木薯茎热解气体产物经气相色谱分析主要为CO2、CO、CH4和H2所占比例分别为61.10%、23.74%、10.03%和2.23%;木薯茎热解固体产物中挥发分较低,焦的比表面积为54.12 m^2/g。

沙门氏菌fliC^i基因的克隆、鉴定及产物特性

沙门氏菌ｆｌｉＣ￣ｉ基因的克隆、鉴定及产物特性蔡学忠，焦新安，文其乙，张如宽，刘秀梵（江苏农学院动物医学系，扬州２２５００９）沙门氏菌是肠杆菌科成员，有鞭毛，能运动。１９９３年本实验室焦新安等人用单克隆抗体标记技术在沙门氏菌鞭毛上发现了一些具有属特异...

回转窑转速对废塑料热解产物特性的影响

在外热式回转窑热解实验台上,以废塑料聚丙烯(polypropylene,PP)、聚乙烯(polyethylene,PE)为实验物料,在不同转速下对热解产物的特性进行了实验研究。实验结果表明:从提高产油率角度来讲,该实验转速以4 r/min为适宜,并且转速对PP和PE热解油的热值有一定的影响。转速对PP和PE的热解残炭的产率影响不大,转速对其热值影响比较大,在实验转速范围内PP的残炭热值最大增幅为31.5%,PE残炭的热值的最大增幅高达116.1%。PP和PE热解气的热值随转速的变化趋势与热解气中C3、C4和C5的烃类含量变化趋势相同。在一定转速范围内,增大转速有利于油的轻质化。转速对PP热解气成分的影响并不大,而转速对PE热解气中低碳成分和高碳成分的比例影响较大,在4 r/min时低碳气体成分的含量最低,高碳气体成分的含量最高。

一株产鼠李糖脂菌株的筛选、鉴定及其产物特性分析

鼠李糖脂是最常见,研究最深入,应用最广泛的一类生物表面活性剂。从油田附近、沼气池旁的土壤中分离得到了25株菌,通过硫酸-苯酚反应,乳化实验,排油性实验,薄层色谱实验筛选产鼠李糖脂的菌株并表征产生的鼠李糖脂,通过16S r DNA序列确定细菌的种属。硫酸-苯酚反应显示有2株菌可能产鼠李糖脂;5株菌的发酵液具有明显的乳化效果,命名为"其红"这株菌的乳化指数可达58.97%;1株菌的发酵液上清稀释10倍后排油圈直径仍可达3.53 cm;薄层色谱实验也显示"其红"菌产鼠李糖脂。在四个实验中"其红"菌都检测到了鼠李糖脂,故确认"其红"菌可以产鼠李糖脂。16S r DNA序列分析表明"其红"菌属于希瓦氏菌属(Shewanella)并与腐败希瓦菌(S.putrefaciens LMG 26268(T))相似度最高。

温度对棉花秸秆热解固液相产物特性的影响

为了给棉秆生物炭和木醋液的利用提供依据,本文研究温度对棉杆热解过程的影响,主要分析棉杆热解产物中固、液相产物的分布及特性,结果表明:随着热解温度的升高,棉秆炭的产率和H/C值降低,这表明炭化程度升高;棉秆炭的比表面积和木醋液产率呈现先升高后降低的趋势,比表面积最大可达到55.89 m^2/g,木醋液产率最大为42.29%;随着热解温度的升高,得到的木醋液中总多酚含量逐渐增多,而总酸含量逐渐减少。采用GC-MS对木醋液组成特性的分析表明,有机成分中酸类和酚类物质含量较高。

分段式热解工艺2种高温模式下牛粪热解与气化产物特性

为确定牛粪连续分段式热解高温段热解模式和中高温段分界温度点,利用煤气分析仪、压汞仪和扫描电镜分析研究在管式气氛炉内中温段干馏、高温段干馏热解和水蒸气气化2种模式(在不同温度点通入水蒸气)下,牛粪热解与气化产物产率变化以及生物炭孔隙结构特征的演变。结果表明:随着温度的升高,在2种模式下均出现固相产率下降、气相产率升高、气相热值增大的趋势;与干馏相比,水蒸气气化模式可明显改善生物燃气安全利用性能;水蒸气气化模式下固相产物总孔隙度明显大于干馏模式,平均孔径差异不明显,除700℃外,其他温度条件下干馏模式固体比表面积明显高于水蒸气气化模式;在800℃及以下温度时,固相产物保持明显的骨架及纹理结构,其SiO2基本处于无定形态,宏观上也表现出良好的散粒体特性,在900℃时,水蒸气气化模式下的固相产物出现明显的熔融结晶状态,炭中存在严重的团聚渣块现象,渣块坚硬且密实,干馏模式下产物未出现熔融结渣状况,但出现结构变形。

添加玉米秆对生活垃圾热解产物特性的影响

采用热重分析仪、固定床反应器、气相色谱仪及红外分析仪对生活垃圾、玉米秆及其共热解特性进行分析,并探讨添加玉米秆对生活垃圾热解液气体产物特性的影响。结果表明：添加玉米秆与生活垃圾混合热解过程可分为脱水、热解、炭化、焦催化气化4个阶段,玉米秆与生活垃圾混合物热解的实际活化能为28.49 k J/mol,低于玉米秆（32.35 k J/mol）、生活垃圾（50.60 k J/mol）单独热解活化能,可见混合热解利于热解反应进行;添加玉米秆与生活垃圾混合热解,使固液产物产率降低,有利于提高气体产物产率;添加40%玉米秆与垃圾混合热解过程中,在800-900℃,气体产物中H2、CH4产量比其单独热解提高;液体产物中芳香烃、烯烃、醛类、酮类等有机物含量增加,羧酸、酯类、醚类等有机物含量降低。

不同酸处理条件下生物质热解产物特性分析

采用固定床热解反应器系统与气相色谱和质谱分析仪以及等温吸附仪等,研究不同酸处理条件对农业废弃物棉秆热解的产物特性的影响。结果表明:用H3PO4处理时,液体产物产率在H3PO4(8%)时较大,用H2SO4处理时,液体产物产率在H2SO4(4%)时较大,而后随H2SO4添加量的增大有所减小,而固体产物产率逐渐增大;在酸处理条件下,气体产率均明显降低,酸处理对简化生物油组分以及提高生物油品质效果显著;与原生物质热解油相比,酸处理后产物中酚类物质含量明显降低,乙酸和糠醛的相对含量由23.70%和2.49%最高至43.29%和36.02%,而且热解固体焦的表面孔隙结构也得到明显改善。