煤气化过程中焦炭的表面孔隙结构及其分形特征

对气化过程中3种不同变质程度煤的焦炭表面孔隙结构的发展变化规律及其表面分形特征进行研究，发现气化过程不同变质程度煤的焦炭的吸附特性曲线一般均属于典型的I类吸附等温线，表征了煤焦表面主要为微孔的吸附特征；随着气化反应的深入，微孔逐渐生长扩大，焦炭的吸附等温线出现了由I类向II类吸附等温线变化的趋势；同时，煤焦表面的孔径为2—10nm内的中孔随着气化反应的进行变化比较明显，且此范围内的变化与煤的变质程度密切相关，而孔径为10-200nm的中孔和部分大孔则基本保持不变。利用吸附法计算煤焦表面的分形维数，发现煤焦表面存在2个不同的分形维数D1和D2，分别表征了不同的孔径范围的表面分形特征，且D1和D2与煤焦比表面积和微孔比表面积有一定的关联性，但是其变化一般超前于比表面积和微孔比表面积的变化。

污泥热解过程中焦的表面孔隙结构分形生长

主要对污水污泥在高温热解和低温热解条件下热解焦炭的表面孔隙结构特性进行了研究。结果表明,污泥热解过程中随着挥发分的析出,污泥热解焦炭的孔隙结构逐渐发达。低温和高温热解过程中挥发分的析出,使得孔径为3.75 nm的孔得到了极大的发展。通过对污泥热解焦炭的N2吸附过程进行的分形分析发现,不同停留时间低温和高温热解焦炭的表面分形维数可以分为FD-1和FD-2。其中,FD-1主要表征了较大孔(>0.86 nm)的表面分形维数,FD-2则主要表征了超微孔(<0.86 nm)的表面分形维数。随着热解停留时间的延长,FD-1和FD-2逐渐增大并趋于稳定。与高温热解焦炭的超微孔表面分形维数相比低温热解焦炭出现了较大的增加,而较大孔的表面分形维数则相对低温热解焦炭未见有较大的改变。