胜利褐煤矿物质脱除及其形貌变化的研究

本文采用水、盐酸及氢氟酸逐级处理,对胜利褐煤固有活性矿物质进行逐级脱除,并对矿物质脱除各阶段煤样及对应的煤灰进行SEM和EDS分析。结果表明,水对胜利褐煤的矿物质几乎没有脱除能力,而盐酸对矿物质有较大的脱除能力,可脱除55%以上的矿物质,而氢氟酸对盐酸不能脱除的矿物质脱除率可达85%,盐酸及氢氟酸对胜利褐煤矿物质的总体脱除率达93%以上,说明盐酸及氢氟酸对胜利褐煤矿物质具有很高脱除效率。胜利褐煤经盐酸及氢氟酸逐级处理后,大部分矿物质成分被脱除,矿物质含量大幅度下降,但其总体形貌却没有发生根本性变化。

矿物质脱除对煤中硫在氢气热解中逸出的影响

对3种不同矿物质含量和硫含量的煤进行了脱除矿物质的实验,采用TG-MS对原煤和脱矿物质煤进行了AP-TPR实验,并在线分析了气相中主要的含硫化合物.结果表明:由于煤中矿物质种类的不同,在AP-TPR条件下对不同含硫气体的逸出有不同的影响.煤中矿物质的碱酸比越大,对煤的固硫作用越强;反之,对煤中有机硫醚和硫醇等C—S键的分解越强.煤中矿物质对COS的生成有很大的影响,高温时氢气抑制COS的生成,二次反应对COS的生成同样起重要作用.从原煤和脱矿物质煤噻吩硫的逸出峰分析得出,脱矿物质对煤中噻吩硫影响很小.

原煤及脱矿物质煤的溶胀特性

对三种烟煤及其脱除矿物质后的煤样在吡啶、苯和粗酚中的溶胀行为进行了研究，并对产物进行了红外分析．结果表明：脱除矿物质后煤的溶胀度有所增加，但增加幅度不大；由于高变质程度烟煤中羧酸盐含量很低，溶胀度增加的主要原因可能是由于脱除矿物质后煤的孔结构变得发达从而使溶剂更好地与煤接触；溶胀后较弱的氢键发生断裂，而较强的氢键则变化不大．对张庄煤，溶胀度顺序为吡啶＞粗酚＞苯，而对柳湾和淄博煤，则为吡啶＞苯＞粗酚．溶胀度的大小取决于煤的变质程度以及氢键的数量和种类．

以稀酸和氟化物两步处理脱除石墨中矿物质

选用三种天然磷片石墨（大同混目石墨固定碳含量为８８．７８％，内蒙古兴和混目石墨固定碳含量为９５．６７％，山西芮城１８５石墨固定碳含量为８６．４７％），在不同的条件下，用稀酸和氟化物溶液进行处理，考察了它们脱除矿物质的作用。经１００℃用稀酸溶液处理２ｈ，然后用氟化物溶液在７０℃左右处理２．５ｈ，大同混目石墨固定碳含量可达９９．９３％，内蒙兴和混目石墨固定碳含量可达９９．８０％，芮城１８５石墨固定碳含量可达９９．５１％。还研究了时间、温度、固液比等因素对矿物质脱除的影响，试验和分析证明，我们所研究的方法对石墨中矿物质不仅有较好的脱除作用，而且反应条件温和，腐蚀性小，成本低。

脱矿物质对铁镍催化煤焦-CO_2气化反应性的影响

在先锋褐煤的原煤、脱矿物质煤中掺加一定量的金属Fe、Ni、Ca的硝酸盐,在固定床管式碳化炉上,600℃制焦。XRD技术测试了煤焦中金属元素的存在形态,程序升温法测定了上述煤焦的CO_2气化反应活性。结果表明,Si对Fe催化煤焦—CO_2气化反应没有影响,而Ca对Fe、Ni的催化行为有促进作用,原因在于Ca元素有助于Fe物种的还原和Ni物种在煤焦表面的分散,而Si元素以SiO_2的形式分散在煤焦中,未与Fe形成不溶体,因而不影响Fe的催化作用。

以稀碱和稀盐酸两步处理脱除煤中矿物质和硫——Ⅰ.矿物质的脱除

选用四种不同煤化程度的煤在不同条件下以6W%NaOH和5W%HCl溶液进行处理,考察了它们的脱矿物质作用。经210℃,N_2初压2MPa和60min碱处理与100℃、常压、30min的酸浸取,淮北煤的灰分从7.19%降低到0.90%,精煤收率达98%;依兰煤的灰分则从2.46%降低到0.19%,精煤收率为90%,其它煤的试验结果相似。还考察了煤的粒度、碱液浓度和处理时间对脱矿物质的影响。试验和分析证明,在一定条件下,碱可与粘土类矿物质反应生成易被盐酸分解的方沸石之类的矿物。

电解水在小龙虾壳脱矿物质和蛋白质中的应用

为开发一种从小龙虾壳生产几丁质的工艺,研究了电解水对小龙虾壳的脱矿物质和脱蛋白质作用,并分析了制备的几丁质的理化性质和结构。结果表明,用2%NaCl制备的酸性电解水和碱性电解水分别单独处理虾壳粉6 h,矿物质和蛋白质脱除率分别为99.59%和91.31%。对虾壳粉进行酸性电解水和碱性电解水的联合连续处理(9 h),所得几丁质的灰分和蛋白质含量分别为0.86%和1.31%。酸性电解水还具有良好的脱色作用。与传统无机酸碱法相比,电解水处理工艺制备的几丁质具有较低的特性黏度(368 mL/g)、分子质量(85 ku)和脱乙酰度(12.88%)。热重分析和差热分析、扫描电镜观察、傅里叶变换红外光谱和X射线衍射图谱的结果表明,电解水处理工艺和传统无机酸碱法制备的几丁质均呈网状多孔结构,均为α-几丁质,降解温度分别为382℃和389℃,结晶度指数分别为82.48%和78.82%。电解水处理工艺有潜力成为一种生产几丁质的新方法。

酸酶一步法对蟹壳脱矿物质和蛋白质作用的研究

为了高效和环保地开发蟹壳资源,本试验以蟹壳粉为原料,研究了酸酶一步法同时脱除矿物质和蛋白质的工艺。结果表明,酸酶一步法的最优条件为:1mol/L甲酸,加酸反应30min后添加胃蛋白酶,保温处理时间6h,反应温度50℃。最终得到的甲壳素产品的蛋白质脱除率为88.59%,灰分含量为1.98%。扫描电镜观察显示,甲壳素结构更均匀,明显呈纤维状。红外光谱检测结果也证实样品为甲壳素。因此,酸酶一步法可以有效地从蟹壳提取甲壳素。

脱矿物质对煤热解的影响

研究了５种不同变质程度煤脱矿物质对其热解的影响。煤热解在常压下、Ｎ２气氛中进行，加热速度为５℃／ｍｉｎ。脱矿物质引起褐煤热解产物析出速率的明显变化，但对较高变质程度煤几乎看不出变化。其原因在于酸处理煤中含氧官能团的变化。

酸洗脱矿对油页岩热解失重特性及动力学的影响

通过逐级酸洗脱除桦甸和巴里坤油页岩中的矿物质,采用热重分析仪对油页岩原样和脱矿样进行热解,基于热失重特性和热解动力学考察酸洗对油页岩热解的影响。结果表明:经过盐酸酸洗脱除碳酸盐后,两种油页岩在150℃~510℃失重的初始温度分别降低92℃和40℃,且最大失重速率降低、失重量减少,说明碳酸盐在低温下能抑制小分子化合物的释放,在高温下能促进干酪根的分解失重。再经氢氟酸-盐酸酸洗脱除硅酸盐后,桦甸油页岩的最大失重速率增大,说明硅酸盐在高温下可抑制干酪根的分解失重。对于两种油页岩在350℃~510℃的热解反应,逐级脱除碳酸盐和硅酸盐使表观活化能分别减小10 k J/mol和增大30 k J/mol,说明碳酸盐增大了失重反应速率对温度的敏感度,而硅酸盐减小了失重反应速率对温度的敏感度,且硅酸盐的影响比碳酸盐显著。

浓缩生长因子联合脱蛋白牛骨矿物质对牙槽嵴位点保存的效果观察

目的 观察拔除单根牙后牙槽窝内植入浓缩生长因子(concentrated growth factor, CGF)和脱蛋白牛骨矿物质(deproteinized bovine bone mineral, DBBM)后牙槽骨高度、宽度和骨密度变化,探讨二者联合对牙槽嵴位点保存的效果。方法 拟行单根牙种植术患者32例,拔除单根牙后牙槽窝内植入DBBM 16例为对照组,植入CGF联合DBBM 16例为联合组。2组拔牙后第1、3周评估Landry创面愈合指数;分别于拔牙前及拔牙后3个月行口腔颌面锥形束CT检查,测量颊、腭侧牙槽骨高度,牙槽嵴顶下3 mm(W1)、7 mm(W2)、11 mm(W3)宽度,牙槽骨骨密度;拔牙后3、6个月评估牙槽骨新骨轮廓评分。结果 (1)对照组、联合组拔牙后第3周Landry创面愈合指数(4.88±0.34、5.00±0.10)均大于拔牙后第1周(2.44±0.51、4.00±0.63)(t=-15.912,P<0.001;t=-6.350,P<0.001);联合组拔牙后第1周Landry创面愈合指数大于对照组(P<0.05),第3周与对照组比较差异无统计学意义(P>0.05)。(2)拔牙前对照组颊侧牙槽骨高度[(17.31±1.18)mm]、腭侧牙槽骨高度[(16.93±1.26)mm]、W1宽度[(6.28±0.78)mm]、W2宽度[(8.02±0.56)mm]、W3宽度[(10.87±0.44)mm]、牙槽骨骨密度[(1 360.31±38.32)Hu]与联合组[(17.26±1.29)mm、(16.84±1.27)mm、(6.43±0.57)mm、(8.24±0.52)mm、(10.91±0.52)mm、(1 356.50±54.79)Hu]比较差异均无统计学意义(P>0.05);拔牙后3个月,联合组颊侧牙槽骨高度[(16.96±1.29)mm]、腭侧牙槽骨高度[(16.79±1.29)mm]、W1宽度[(5.90±0.62)mm]、W2宽度[(7.60±0.77)mm]、W3宽度[(10.14±0.59)mm]、牙槽骨骨密度[(2 265.25±28.73)Hu]均大于对照组[(14.14±1.18)mm、(14.18±1.23)mm、(3.41±0.68)mm、(5.24±1.02)mm、(8.03±0.93)mm、(2 051.75±130.49)Hu](P<0.05);拔牙后3个月,对照组颊侧牙槽骨高度、腭侧牙槽骨高度均小于拔牙前(P<0.05),联合组与拔牙前比较差异均无统计学意义(P>0.05);2组拔牙后3个月W1、W2、W3宽度均小于拔牙前(P<0.05),牙槽骨骨密度大于拔牙前(P<0.05)。(3)联合组拔牙后3个月牙槽骨新骨轮廓评分高于对照组(P<0.05),拔牙后6个月2组牙槽骨新骨轮廓评分比较差异无统计学意义(P>0.05)。结论 拔牙后采用CGF联合DBBM保存牙槽嵴位点可促进牙槽骨组织再生,维持牙槽骨体积,提高牙槽骨骨密度,为牙种植术提供良好手术条件。

脱矿对煤结构和热解性能的影响

无机矿物成分是煤的重要组成部分,对煤的热转化过程具有重要的影响。为研究矿物成分对结构和热解行为的影响,采用HCl-HF对原煤进行酸洗脱矿处理,使用SEM、XRD、FTIR对原煤及脱矿后的煤样进行表征,并利用TGA对煤样的热解性能进行分析。结果表明,酸洗可将煤的灰分从19.76%降低到0.21%,并在煤表面产生孔隙结构,增加含氧官能团含量。此外,经酸洗脱矿后的煤样热解性能提升,热解失重速率更高且整体失重量增大。

固有碳酸盐和硅酸盐对太姥油页岩热解产物的影响

通过逐级酸洗脱除新疆太姥油页岩中的碳酸盐和硅酸盐矿物,采用铝甑炉对油页岩原样和脱矿样进行热解,分析油气产物的组成性质,基于产物产率和性质考察了固有矿物质对油页岩热解的影响。结果表明,碳酸盐能促进热解生油,且使页岩油中含氮、氧化合物含量增大,硅酸盐则抑制热解生油,并抑制含氧化合物的生成,二者均使页岩油的H/C降低。硅酸盐可促进烷基自由基与氢自由基的结合,使页岩油中烷烃含量升高、烯烃含量降低,且使H_2产率减小,并能催化长链脂肪烃的裂解,使页岩油中长链烃含量降低、短链烃含量升高,且使烃类气体产率增大,而碳酸盐则抑制自由基的结合和长链脂肪烃的裂解。

提高煤基活性炭质量的两个途径

本文在对活性炭吸附性能与其微晶结构关系研究的基础上，指出制取优质煤基活性炭的根本途径在于控制煤的炭化过程，使炭化物成为各向同性、难石墨化、无定形炭结构为主的炭素前驱体，并应根据不同煤的矿物组成特性，对煤（或炭化物、活性炭）进行经济、有效的深度脱灰。综述了煤炭深度脱灰及与制活性炭有关的煤炭化过程的研究现状。

电解水在利用虾壳提取甲壳素中的应用研究

为开发一种生产甲壳素的环保处理工艺,以虾壳为原料,将电解水处理作为核心技术,用于脱除虾壳中矿物质与蛋白质。结果表明,1%NaCl制备的酸性、碱性电解水较0.1%NaCl制备的酸性、碱性电解水脱矿物质及脱蛋白程度更高。在20V电压,先用1%NaCl制备的酸性电解水脱矿物质6h后再用碱性电解水脱蛋白质6h,从虾壳中提取甲壳素,提取率为19.46%,矿物质脱除率为99.64%,蛋白质脱除率为97.99%,甲壳素产品中蛋白质含量为3.67%,灰分含量为0.97%,水分含量为4.82%,铅、砷元素含量分别为5.1mg/kg和0.025mg/kg,均符合国家标准,且节省盐酸使用量96.48%。相比而言,交换酸性、碱性电解水处理顺序,提取的甲壳素脱矿物质和脱蛋白程度均有所下降。此外,扫描电镜观察、红外光谱分析、热重分析和差热分析等试验结果表明,电解水处理工艺与传统方法提取的甲壳素的理化性质基本一致。

弱还原性烟煤氧吸附及其动力学研究

为掌握弱还原性烟煤在自然环境中的低温氧化规律,预防高温深井煤炭自燃,采用自制的固定床反应器对哈密煤样(HM)和灵武煤样(LW)进行不同载气流量的氧吸附试验,并对其动力学参数进行了拟合计算。研究结果表明,与载气中氧体积分数为25%相比,氧体积分数为15%时,LW和HM煤样氧吸附量明显增大,当温度达到160℃,2种煤样固定床出口氧体积分数分别为7.71%和6.41%。对于HM煤样,随着温度逐渐升高至100℃,煤样中氧吸附量逐渐增大,但此时载气中氧体积分数对煤样中氧含量变化影响较小。与原煤相比,脱灰煤样以及干燥温度较高的煤样比表面积较大,由于HM煤样比表面积大于LW煤样,吸附氧的活性位大于LW煤样,进而导致HM煤样在固定床出口处氧体积分数小于LW煤样。此外,当载气流量降低时,煤样中氧吸附量较大。HM和HM-D脱灰煤样在载气流量为40 m L/min时活化能最小,此时自燃倾向性最大;当载气流量为80 m L/min时,LW和LW-D脱灰煤样活化能最小,且LW-D煤样活化能大于LW煤样。

抚顺煤热解过程中N_2生成的实验研究

利用固定床反应器在600-1 300℃范围内进行抚顺煤的热解实验,研究了热解过程中燃料N向N2的转化,以及脱除矿物质元素和添加催化剂对N2生成的影响.升温速率是20℃/min,热解载气为高纯He,热解产生的N2用气相色谱方法定量分析.实验结果表明,抚顺原煤在600℃热解时N2生成量很少,不足10%.随着热解温度的进一步升高,煤中N向N2的转化率几乎呈线性增长.N2的来源一是直接从煤的大分子结构中释放,二是由矿物质元素与燃料氮之间的固相反应产生.抚顺煤脱除矿物质后热解时,N2的生成量明显减少.Ti、Na、K、Fe、Ca类矿物质元素的加入不同程度地促进了N2生成,而且其作用温度区间各不相同.

温和条件下煤化学净化的研究

添加助剂，用碱／酸两步处理（４～６ｍｏｌＮａＯＨ，１ｍｏｌＨＣｌ，助剂浓度１～２％Ｗ），在常压，１００℃左右时，对四种煤（大同、神木、平朔、太西）进行了脱矿物质的研究。最佳条件下可得到Ａｄ为０．３４％的超净煤。矿物质脱除率分别可达８１．８９％、８８．９６％、８８．５７％、７６．３５％。本文重点考察了助剂种类和浓度、碱浓度、反应时间等过程参数对ＹＡ的影响。并采用Ｘ射线衍射、红外光谱和电镜分析等手段研究了矿物质低温时的脱除机理和对煤中有机质的影响。结果表明，所加助剂对煤中特定矿物有显著脱除作用；煤变质程度对ＹＡ有一定的影响。红外光谱和电镜分析表明。

煤中灰含量对气化反应活性的影响

本文分别以H_2O(g)、CO_2为气化剂,在固定床反应器中对沈北、大同、晋城煤进行了各种条件的气化实验。比较了在不同温度、压力及不同灰含量下各种煤焦的气化反应活性。实验结果表明,随气化温度、压力提高,各煤焦的气化反应活性均相应提高。脱灰后的大同、晋城煤焦的反应活性明显增加;沈北煤焦则是:随脱灰程度加深,其气化反应活性先降低而后增加。各煤焦水蒸汽气化反应的气相组成亦随温度的变化而变化。沈北、大同、晋城原煤焦水蒸汽气化反应的表观活化能分别为71.77kJ/mol,104.25kJ/mol,157.00kJ/mol。