脱灰处理对煤的孔结构及其煤层气吸附性能的影响

通过对原煤脱灰处理,采用低温氮气吸附法和傅里叶红外光谱法测定其孔结构和表面特性,以研究脱灰处理对煤的孔结构和表面特性及其煤层气吸附性能的影响。结果表明:脱灰处理后煤样的比表面积、孔容和微孔含量增加,此时煤样对煤层气的吸附量最大,并且煤样对CO_2的吸附量高于其对CH_4的吸附量。

脱灰预处理对水稻秸秆物化性/水蒸气气化反应特性的影响

在固定床反应器中研究了水洗、不同浓度酸洗预处理对水稻秸秆物化性／水蒸气气化反应特性的影响。结果表明，水洗处理后稻秆中的钾、钠脱除率分别为90．5％和82．1％，酸洗处理后稻秆中的钾脱除率达到99．2％，而钠脱除率随酸种类略有差异，在84．6％～92．3％；酸洗并未改变稻秆中主要组分含量，但破坏了稻秆微观物理结构。比较不同浓度酸洗后稻秆的孔容、孔径分布、BET比表面积发现，各指标的排列顺序均为水洗稻秆〉3％硫酸洗后稻秆〉原稻秆〉7％硫酸洗后稻秆〉10％硫酸洗后稻秆；各种预处理酸的浓度均为3％时，硫酸洗后稻秆的孔容、孔径分布、BET比表面积最大，而磷酸洗后稻秆各指标则最小。水蒸气气化结果表明，钾、钠及丰富的孔径结构均能促进H2的生成，且钾、钠对气化过程的作用明显强于孔径结构对气化过程的影响。水洗稻秆气化产气中H2、CO2的瞬时释放浓度高于酸洗稻秆；CO、CH4则相反。4种酸的浓度为3％时，稻秆气化中H2、CO2瞬时释放浓度与稻秆孔径分布呈正相关性；CO、cH4瞬时释放浓度则与稻秆孔径分布呈负相关性。4种酸浓度为3％时，孔径越丰富，气化速率越快。脱灰预处理虽降低了稻秆气化氢气产率，但提高了气化气体热值。

^(13)C-NMR分析混合酸处理脱灰对永兴褐煤结构的影响

运用煤的结构化学理论和固态13C-NMR的研究方法,对比分析了永兴褐煤在混合酸处理脱灰前后碳组成的变化。研究表明,混合酸处理脱灰对永兴褐煤中脂肪碳和芳香碳两者比例分配的影响并不大,但对季碳、环内氧接脂碳、芳香桥碳和羧基碳的破坏作用比较明显;在芳香桥碳锐减的同时,芳甲基的比例非但没有减少反而略有增加,表明永兴褐煤中的双环及多环结构被破坏为单环结构,芳香簇的尺寸变小了,这是混合酸处理脱灰对永兴褐煤结构最重要的影响。

脱灰预处理对稻秆水热碳化特性的影响

以脱灰稻秆为原料,未脱灰稻秆为参照,通过水热碳化实验结合傅里叶红外光谱和热重分析,深入研究脱灰预处理对稻秆水热碳化特性的影响。结果表明:在反应温度150~300℃,停留时间240 min条件下,脱灰稻秆水热焦产率从70.9%降至36.2%,而碳质量分数从42.03%增至63.33%,均高于相同条件下稻秆水热焦产率和碳质量分数,并随反应温度的升高差距逐渐缩小;同稻秆水热焦相比,脱灰稻秆水热焦C==O键、芳环骨架振动和代表聚合物特征的官能团红外吸收峰更强;综合热重分析表明,脱灰处理可减少稻秆水热过程中水分子的扩散阻力,降低低沸点挥发分,增加水热焦的燃烧热稳定性。

灰分中碱和碱土金属对生物质快速热解生物油组分的影响

生物质灰分中的碱和碱土金属(AAEMs)对快速热解生物油的产率和组分分布具有显著影响。本研究选取玉米秸秆为原料,研究梯级脱灰预处理(蒸馏水、醋酸铵和盐酸)对AAEMs的选择性脱除及其生物油组分的影响,研究了碱和碱土金属类别(K、Ca、Na和Mg)、盐质量分数(0.5%、2.5%、5%)和不同钾盐的酸根(SO_(4)^(2-)、NO_(3)^(-)、CO_(3)^(2-)、HCO_(3)^(-)、AC^(-)、PO_(4)^(3-))对生物油组分的影响。结果表明,在梯级脱灰预处理过程中,随着脱灰溶液酸性程度加深,AAEMs的脱除率逐渐上升,根据AAEMs在梯级脱灰过程中的选择性脱除规律,可将其在生物质中的赋存形态分为水溶性(K)、离子交换性(Ca和Mg)和酸溶性(Na)等形态。经过碱和碱土金属盐浸渍后,AAEMs将起到催化剂的作用,促进热解中间产物左旋葡聚糖的二次降解,导致其相对含量显著降低,形成更多的呋喃和酮类等轻质含氧化合物,导致2,3-二氢苯并呋喃、酮类和长链烷烃等组分的含量显著增加。不同钾盐酸根离子对脱水糖的二次裂解反应及木质素芳基醚键和酚羟基的裂解反应具有较大的影响,根据酸根的酸性强弱,对脱水糖裂解反应的影响大小顺序为HCO_(3)^(-)>CO_(3)^(2-)>AC^(-)>PO_(4)^(3-)>Cl^(-)>NO_(3)^(-)>SO_(4)^(2-),而对木质素芳基醚键和酚羟基的裂解反应影响大小顺序为CO_(3)^(2)->Cl^(-)>HCO_(3)^(-)PO_(4)^(3-)≈AC^(-)>SO_(4)^(2-)≈NO_(3)^(-).

酸碱除灰对煅烧无烟煤结构和灰分的影响

采用X射线和X射线荧光光谱仪对经过常规NaOH-HCl脱灰处理的煅烧无烟煤及灰分进行晶体结构、灰分物相及灰分成份分析。结果表明:脱灰处理能脱出碳微晶层片内的灰分,使层面间距由0.34466 nm减小至0.34386 nm,但同时对微晶单元具有一定的解体作用,微晶高度由10.78782降至8.95094 nm,层片碳环数由153降至123个。灰分中各种元素的含量都有较大程度的降低。

煤基炭材料用作锂离子电池负极

以煤为前驱体 ,经 70 0～ 10 0 0℃炭化制得煤基炭材料 ,用X射线衍射和恒电流法研究了炭材料微晶结构的变化以及放电性能 .研究发现 ,随着热处理温度的增加 ,煤基炭材料的微晶结构逐渐变得规整 。

K元素迁移对谷子秆水热碳化特性的影响

为研究生物质中K元素迁移对其水热碳化过程的影响,将脱灰谷子秆分别负载KCl和HCOOK,开展水热碳化实验并结合水热焦特性表征进行系统分析。结果表明:在150~300℃、240 min反应条件下,负载HCOOK的脱灰谷子秆水热焦产率从65.1%降至20.0%,均低于同温度下谷子秆水热焦产率,而负载KCl的脱灰谷子秆水热焦产率在高于240℃时呈现不同于前者的变化趋势,逐渐接近谷子秆水热焦产率;2种负载钾盐的水热焦碳质量分数在210℃时均稍高于谷子秆水热焦碳质量分数,而300℃时正好相反;负载KCl的脱灰谷子秆水热焦比表面积随温度的升高而增加,且明显高于谷子秆原料比表面积,但在300℃时,负载HCOOK的脱灰谷子秆水热焦比表面积为0.69 m2/g,低于谷子秆原料比表面积。KCl可促进谷子秆水热碳化反应和孔隙结构的发展,而HCOOK的作用正好相反。

煤质活性炭脱灰工艺的研究进展

煤质活性炭是现代工业生产中必不可少的材料,其在生产生活中具有不可替代的净化功能。在煤质活性炭的生产过程中,势必需要经历脱灰处理这项工艺,该工艺水平直接决定了煤质活性炭产品质量与生产效果。本文首先介绍了煤质活性炭脱灰工艺的定义与特征,其次探讨了煤质活性炭的来源与性能,最后则结合实际应用情况,阐述了煤质活性炭脱灰工艺的研究进展,希望可以有效提升煤质活性炭生产水平,促进行业的稳定高速发展。