分散剂对高泥化低选择性煤泥浮选效果影响研究

通过在浮选试验中添加六偏磷酸钠、碳酸钠、氢氧化钠和水玻璃等不同用量的分散剂对山西大远选煤厂高泥化低选择性煤样进行浮选,根据试验结果及煤粒表面电位分析不同分散剂对该煤样的作用效果及机理。研究表明,所选分散剂均能够增加细粒煤表面负电位,改善浮选效果。

选择性上鼓室低通气综合征的研究进展及相关思考

咽鼓管功能与中耳通气关系密切,但鼓室内的其它因素同样对上鼓室及乳突腔的通气发挥着重要作用。即使咽鼓管功能正常,当鼓峡堵塞后,也会导致上鼓室及乳突腔的选择性低通气,甚至引起上鼓室胆脂瘤,即选择性上鼓室低通气综合征。理解上鼓室的解剖及其通气路径对于临床处理耳科疾病有着重要的指导意义。

低CO_(2)选择性的合成气制轻烯烃双功能催化剂

为开发高活性、高收率的合成气制轻烯烃(STO)双功能催化剂,以六水合硝酸锌、九水合硝酸铬和九水合硝酸铝为原料,通过共沉淀法制备非化学计量尖晶石Zn-Cr-Al氧化物{ZCA-x,其中x为锌用量,x=n(Zn)/[n(Cr)+n(Al)]},对其织构性质、晶体结构、形貌特征以及表面电荷性质进行了测试。结果表明,添加过量锌能够促进晶体粒径减小,表面氧空位增多。ZCA-1.25中锌含量较为适宜,将其与SAPO-34沸石分子筛结合为双功能催化剂用于STO性能研究,在进气组成n(H_(2))/n(CO)=2、空速3000 mL/(g_(cat)·h)、3.2 MPa、400℃反应条件下,实现46.9%的CO转化率,C_(2-4)^(-)烯烃收率高达15.9%,副产物CO_(2)选择性仅为29.2%。催化剂运行100h后活性良好。

新型高选择性低变催化剂的工厂侧流试验

低变反应器中生成甲醇，给工厂的操作、效益及环保都带来不利影响，典型的低变催化剂都是昂贵的铜系催化剂而且易生成甲醇。南化集团研究院已新开发了一种新型高选择性低变催化剂，在实验室条件下其甲醇的生成量较少，出口CO较低而且强度也很稳定。

华侨大学的CO_(2)直接制低碳烯烃催化剂研究获进展

近日,华侨大学的研究团队开发了一种以天然稻谷壳为硅源和多孔模板制备具有沙漏状空心结构的多级孔SAPO-34(bio-SAPO-34)的新技术。该催化剂在甲醇制烯烃(MTO)反应中具有94.5%的低碳烯烃选择性;其与ZnZrO_(x)耦合组成的双功能催化剂可用于催化CO_(2)直接转化为低碳烯烃的反应过程。相关研究成果发表于《应用催化B:环境》杂志。

调控Co_(2)C局域浸润环境实现高碳效合成气直接制烯烃

合成气转化是实现煤、天然气、生物质、固体废弃物及CO_(2)等非石油含碳资源清洁高效利用的关键过程,可合成多种清洁液体燃料和高附加值化学品,如汽油、柴油、航空煤油、固体石蜡、烯烃、芳烃和含氧化合物等.其中,合成气直接制烯烃(STO)具有流程短、能耗低和经济性高等优点,备受学术界和工业界关注.近年来,合成气直接制烯烃取得了突破性进展,发展了基于氧化物-分子筛的双功能路线法以及改性费托路线法.然而,由于目前STO体系所使用的氧化物或者碳化物活性相同时也是水煤气变换(WGS)活性位点,导致反应过程产生30%-50%的CO_(2)副产物,造成较低的碳原子利用效率和烯烃收率,以及尾气产品分离能耗的增加.如何通过催化剂界面和局域环境的调控,创新反应路径,提高烯烃选择性和收率,降低C1副产物选择性已成为重大挑战.本文提出通过发展界面浸润性调控策略,将CoMnAl复合氧化物(CMA)衍生的CO_(2)C活性相与疏水SiO_(2)进行一定尺度的物理耦合,能够将CO_(2)选择性从47.8%降到16.8%,同时催化剂的活性提高30%,总产物中烯烃选择性也提高了~65%,体现出较高的碳效.FI-IR光谱和接触角测试结果表明,疏水基团成功引入到SiO_(2)载体上,并且通过粉末混合的方式获得了同样具备疏水特性的CoMnAl复合催化剂(CMASc).热重(TG-DTG)结果表明,即使样品经过300℃的高温处理,其疏水性仍然能得到保持.X射线衍射(XRD)和高分辨率透射电镜(HRTEM)表征结果表明,复合氧化物的活性中心仍是棱柱状Co_(2)C.进一步表征和探针实验解释了催化剂浸润性调变对Co_(2)C基催化剂FTO性能的影响.CO/H_(2)O-TPSR-MS实验表明,往体系中引入H_(2)O蒸气,CMASc催化剂产生的CO_(2)信号强度远低于单独CMA催化剂的.CO/H_(2)-TPSR-MS实验结果表明,在相同的温度下,CMASc催化剂上产生的H_(2)O信号强度高于CMA,而相应的CO_(2)信号强度则要低很多.在250-400℃,将产生的CO_(2)信号峰面积进行积分,发现CMA产生的CO_(2)浓度是CMASc的2.3倍.利用固定床开展CO/H_(2)和CO/H_(2)O探针切换实验,结果表明,在典型FTO反应条件下引入水蒸气到CMA催化剂体系后,CO转化率和尾气H_(2)/CO比大幅度提高,而CMASc上则出现相反趋势.这些实验证实了H_(2)O分子容易吸附在CMA上发生WGS反应,而在Co_(2)C活性位界面构建局域疏水环境有利于水分子快速转移,并防止其再次吸附.利用CO-DRIFTS和烯烃-H_(2)脉冲实验研究活性和烯烃选择性提高的原因.相比于CMA,CO更容易吸附在疏水CMASc上.H_(2)O的引入会导致CO在两个催化剂的强度变弱,但CMASc上吸附的CO强度仍要高于CMA.这说明活性位点存在水会阻碍CO的吸附,而CMASc上相对干燥的表面更有利于CO吸附及后续活化.调控H_(2)O分压探针实验也在宏观层面上验证了该结论,说明活性中心吸附的H_(2)O会抑制催化活性.丙烯加氢脉冲实验发现,浸润环境可以极大地影响烯烃的吸附和加氢能力.在H_(2)O存在的情况下,丙烯更容易在CMA上发生加氢生成丙烷,而疏水CMASc上丙烯更容易直接脱落,从而提高了烯烃选择性.综上,通过调控Co_(2)C活性位局域疏水环境,可以降低表面H_(2)O的吸附,抑制CO_(2)副产物生成,同时强化CO吸附和烯烃脱附,提高烯烃选择性和收率,这为高碳效Co_(2)C基催化剂的理性设计提供借鉴.

双隔壁反应精馏塔的设计与控制

以1个反应精馏塔串接2个常规精馏塔的多塔流程为基础,通过过程强化设计了一种双隔壁反应精馏塔(R-DDWDC),左隔壁集成反应操作和分离操作,右隔壁集成2个常规分离操作,二者的有效协作能够显著降低过程的设备投资成本和操作能耗。在稳态设计的基础上,提出了一种R-DDWDC的5点温度控制策略。该温度控制策略能够抑制较大的进料流量和浓度干扰,且具有很小的稳态误差。研究结果验证了采用R-DDWDC可分离具有最不利热力学特性和不利动力学特性的四元反应物系。

含N微孔SAPO-34分子筛的制备、表征及催化性能

采用高温下NH3氮化的方法制备了含N微孔SAPO-34分子筛,采用XRD、BET、NH3-TPD和CO2-TPD等手段对SAPO-34分子筛氮化后的结构和酸碱性进行了表征。结果表明,SAPO-34分子筛经高温氮化后,仍具有良好的结晶度、晶体结构和高比表面积,表面酸中心强度和数目都有所降低,并产生了新的碱性中心。首次将含N的SAPO-34分子筛用于甲醇制烯烃(MTO)反应,与未氮化的SAPO-34分子筛相比,低碳烯烃的选择性明显提高,乙烯选择性从11.6%提高到39.7%。

Fe、Co组成对Cu-Fe-Co基混合醇催化剂合成性能的影响

采用共浸渍法制备了一系列不同Fe、Co组成的Cu-Fe-Co基混合醇催化剂,对其CO加氢合成混合醇反应性能进行了考察,并采用BET比表面积分析、X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、场发射扫描电子显微镜(FE-SEM)及H_2程序升温还原(H_2-TPR)等手段对其进行了表征.结果表明:Cu-Fe二元催化剂添加适量的Co可以明显提高催化剂醇的明空收率(STY)、CO转化率,而总醇选择性不变.当活性组分Cu、Fe及助剂Co的质量分数分别为25%、22%、3%时,催化剂醇的时空收率高达205.6 g·kg^(-1)·h^(-1),CO转化率为56.6%.XRD、XPS和TPR结果表明:在Cu组分含量不变时,少量Co组分的引入使催化剂表面形成微量的CuFe_2O_4相,促进了Cu-Fe组分间相互作用的增强,改善了催化剂活性组分的分散度,有利于提高催化剂活性及醇的时空收率;随Co含量的增大,催化剂中金属组分间的相互作用发生转变,形成了Cu-Co尖晶石相,导致催化剂的醇选择性有所下降.

正庚烷在HZSM-5催化剂上的催化裂解行为

以正庚烷为轻质直馏石脑油中烷烃的模型化合物,研究了它在HZSM-5催化剂上的裂解反应,并与1-庚烯裂解反应进行了对比,考察了水热处理和载体性质对裂解反应的影响.结果表明:正庚烷裂解产物中的氢气、甲烷和乙烷等小分子烷烃的含量远高于1-庚烯裂解的情况,推测主要由烷烃独特的单分子裂解路径造成,并且液化气(LPG)中丙烯、丁烯等低碳烯烃含量低;催化剂经水热处理后,酸量急剧减少,并且强B酸(Bronsted acid)的相对含量减少,导致催化剂的活性显著降低,氢转移反应减少,裂化气中烯烃度显著提高.同时,产物中C3/C4的摩尔比降低,推测裂解反应中单分子路径的几率减少.载体对于正庚烷的裂解反应行为也有较大的影响,载体中L酸(Lewis acid)的存在,对于正庚烷的转化有促进作用,提高了双分子裂解路径在初始反应中所占的比例.总体来说,与烯烃分子相比,烷烃具有较低的反应活性和烯烃选择性,因此对于在分子筛类催化剂上的催化裂解反应以生产低碳烯烃来说,并不是一种理想的原料.

铁含量对Fe-Mn-K催化剂上CO_2加氢反应性能的影响

在370℃、2 0MPa和600h-1条件下,考察了Fe Mn K复合催化剂上的CO2选择性加氢合成低碳烯烃性能。XRD表征表明,复合催化剂中负载的金属组分主要以Fe2O3和MnO2形式存在。通过H2 TPR和CO2 TPD研究了Fe Mn K催化剂对H2的还原性能和CO2吸附性能的影响,当催化剂中Fe负载质量分数为12%时,H2 TPD温度较低,CO2转化率大于30%,C=2～C=4低碳烯烃选择性也较高。CO2 TPD结果表明,随Fe含量的增加,初始脱附温度提高,脱附量增加,催化剂对CO2的吸附强度逐渐增大。

HARSVERT-A高压变频器在川西北净化厂循环水改造工程的应用

结合川西北净化厂循环水改造工程的实际工况,论述了循环水泵变频调速节能原理。介绍了HARSVERT-A高压变频器变频调速系统的原理、构成、功能。重点介绍了川西北净化厂循环水系统的改造方案和应用高压变频器实现温差控制与压力低值钳位选择性控制系统,分析了循环水系统改造后节能情况。

小型CFB锅炉烟气脱硝改造两步法应用及探讨

由于循环流化床(CFB)锅炉特有的结构和燃烧方式,其氮氧化物排放低于其它炉型,有清洁炉型之称,但随着烟气污染物排放标准的进一步提高,其氮氧化物的排放已不能满足新的排放需要。选择性非催化还原法(SNCR)工艺+低氮燃烧(LNB)脱硝技术具有投资费用少、运行成本低、锅炉改造范围小等优势,而CFB锅炉具有烟气在炉内停留时间长、便于还原剂在炉内混合等特点,该脱硝改造两步法在小型循环流化床锅炉脱硝改造中被广泛应用。本文以75t/h循环流化床锅炉为模型,并采用环保性较高的尿素作为脱硝还原剂,通过低氮燃烧(LNB)+SNCR工艺两步法脱硝技术改造方式,进一步提高脱硝效率,并对锅炉进行针对性的改进以提高其出力,最终使烟气中NO_x排放达到新的国家标准要求。主要从实施背景、技术路线、疑难问题解决及改造后的效果分析、存在问题等进行分析探讨。

中国科学院大连化学物理研究所在分子筛表面传质研究中取得进展

近日,中国科学院大连化学物理研究所在分子筛表面传质研究中取得进展,通过控制SAPO-34分子筛的表面阻力,实现对甲醇制烯烃(MTO)反应催化寿命以及低碳烯烃选择性的调控。相关研究成果发表于《德国应用化学》杂志。分子筛因其择形选择性被应用于多相催化与气体分离等领域。研究表明,分子筛晶体内部扩散阻力和表面阻力是客体分子传质阻力的两个重要来源。目前,分子筛的传质研究多聚焦于晶体内部的自扩散,而客体分子的表面扩散行为常被忽略。

制备方法对Fe/NCNTs催化剂结构及费托反应性能的影响

以碳氮纳米管(NCNTs)为载体,利用氮的锚定作用,采用三种不同的制备方法(等体积浸渍法、胶体法和沉积沉淀法)方便地构建了负载铁物种的Fe/NCNTs催化剂.系统考察了制备方法对催化剂的结构及费托反应性能的影响.结果表明,制备方法影响铁纳米粒子的粒度和分布、催化剂的还原和碳化行为,使催化剂表现出不同的催化性能.等体积浸渍法得到分散性较好、粒径小和分布窄[(8±4)nm]、容易还原和碳化的催化剂,反应中呈现出最高的低碳烯烃选择性、催化活性和稳定性.胶体法得到了形貌各异的粒子,反应中活性相易被氧化使得催化剂活性及稳定性较差.沉积沉淀法得到了粒径过大、难以还原和碳化的粒子,反应15 h后催化剂活性及稳定性急剧下降.该研究为利用氮掺杂碳纳米材料作为载体设计和开发高性能的费托合成催化剂提供了有益参考.