油基钻井液用耐高温碳酸钙-聚氨酯核壳型微球井壁强化剂

为了提高油基钻井液的封堵性能,以氯化钙、碳酸钠、谷氨酸、2,4-甲苯二异氰酸酯、二月桂酸二丁基锡等为原料,通过水热法制备了刚柔并济的核壳型碳酸钙-聚氨酯井壁强化剂。通过测定流变参数、破乳电压、滤失量和侵入深度等,考察井壁强化剂加量对基浆流变性、稳定性和封堵性的影响。将井壁强化剂与钛酸钾纤维、海泡石、硅藻土和氧化沥青等材料复配,研究了复配井壁强化剂对油基钻井液润湿性、流变性、稳定性、封堵性和耐温性等的影响。结果表明,井壁强化剂以耐高温且具备一定形变能力的聚氨酯为壳、碳酸钙球为核,微球粒径约2μm;对基浆流变性和稳定性的影响较小,可显著提高基浆的封堵性能;加量为2.5%~3.0%时可实现良好的封堵效果,破乳电压为525~542 V、侵入深度为0.6 cm。最优配方的复配井壁强化剂可显著提高油基钻井液的润湿性;对基浆流变性的影响较小,有利于基浆稳定性的提升,破乳电压提高至637 V。复配井壁强化剂各组分发挥协同效应,可以针对不同孔隙的裂缝进行有效封堵,表现出较好的降滤失性能。在常温下的滤失量和侵入深度分别为1.0 mL和0.2 cm。在经过180℃高温老化8 h后,复配井壁强化剂依旧保持较好的降滤失性能,滤失量和侵入深度分别为3.3 mL和0.3 cm,抗高温性能较好。核壳型井壁强化剂的聚氨酯软壳利于微球进入诱导裂缝的最前端,碳酸钙硬核能促进应力的分散,防止裂缝的进一步延伸,实现对井壁裂缝的有效封堵,同时能与钻井液保持良好的配伍性,封堵性能优异。

钢铁行业钙基半干法脱硫灰渣资源化利用进展

对首钢和唐钢循环流化床(CFB)、密相塔(DFA)烟气脱硫灰氧化改性进行了深入研究,脱硫灰分的矿物相组成主要包括CaSO_(3)·0.5H_(2)O、CaSO_(4)、CaCO_(3)、Ca(OH)_(2),平均粒径为7.252μm、中位粒径(D_(50))为4.521μm、80%的粒子粒径处于1.039~16.162μm、比表面积为2.25 m^(2)·g^(–1),比表面积相对较大,且喷雾干燥(SDA)法脱硫灰粒径明显大于CFB与DFA法;脱硫灰含水率0.02%~0.36%,体积密度0.85~1.0 t·m^(–3),容积密度0.55~1.0 t·m^(–3),真密度2.25~2.69 t·m^(–3),压实密度为1.4 t·m^(–3);脱硫灰粒大小不一,形状多为不规则的小类球体且孔道直径在0.1~0.2μm.结合半干法脱硫灰理化性质系统表征、改性与工业化应用等成果,系统分析目前钢铁企业及其他半干法脱硫灰资源化利用研究的主要方向和进展情况,提出利用半干法脱硫灰制备多种新型材料实现半干法脱硫灰资源化利用.

鸡蛋壳源Ca基吸附剂制备及其CO_(2)吸附性能的研究

化石能源利用后CO_(2)的捕获是实现“双碳”目标的重要举措。Ca基吸附剂在高温下具有良好的CO_(2)循环吸附性能,可以实现CO_(2)高效吸附与分离。为开发低成本、高循环性能的Ca基吸附剂,本文以废弃鸡蛋壳为原料,分别采用溶胶凝胶自蔓延燃烧合成法和水热法制备Ca基吸附剂,并用钇(Y)对Ca基吸附剂进行掺杂,在高温固定床中考察了吸附剂的CO_(2)循环吸附性能。研究结果表明:溶胶凝胶自蔓延燃烧法制备的Y掺杂改性Ca基吸附剂,样品结构疏松多孔,氧化物晶粒细小且比表面积大,具有良好的CO_(2)吸附和循环性能,首次吸附量高达0.581 g/g,5次循环吸附后衰减至0.531 g/g,15次循环吸附后衰减至0.504 g/g;Y掺杂可以提升Ca基吸附剂循环吸附性能,但对比不同Y掺杂量的样品,当CaO和Y_(2)O_(3)质量比为8:2时,改性Ca基吸附剂的循环吸附性能最好,最高吸附量可达0.65 g/g。水热法制备的Y掺杂Ca基吸附剂多呈球颗粒状晶体,其吸附性能明显不如自蔓延燃烧法制备所得样品。以鸡蛋壳为原料,通过溶胶凝胶自蔓延燃烧法可成功制备高效Ca基CO_(2)吸附剂,达到“以废治污”的目的,实现固废资源化利用。通过Y掺杂改性,能有效提升吸附剂循环性能,具有良好的工业应用前景。

跳仓法与补偿收缩混凝土组合技术在地下室工程中的应用研究

采用钙镁复合膨胀剂配制补偿收缩混凝土能够弥补跳仓法施工的混凝土存在收缩变形过大的缺陷,跳仓法与补偿收缩混凝土组合技术在工程实体结构应用中具有较好的裂缝控制效果。实体结构监测数据表明,混凝土内部早期温度修正后微应变为31με~104με,60 d龄期内缓慢降低至-153με~-48με,采用钙镁复合膨胀剂配制的补偿收缩混凝土在较长龄期内收缩量较小,开裂风险较低;不同板块收缩变形量与跳仓接壤板块数量和分块结构尺寸2个因素有关;可通过增加保温材料层数或厚度以控制早期降温速率和温降收缩量。

氯化铵溶液加速水泥基材料钙溶蚀的最佳浓度

选取0.2~6.0 mol/L的NH_(4)Cl溶液作为溶蚀介质,使用全浸泡法对纯水泥净浆试件开展加速溶蚀试验,研究不同浓度NH_(4)Cl溶液浸泡下试件的溶蚀深度、钙溶蚀量以及孔隙率随溶蚀时间的变化规律,并通过X射线衍射分析进行微观机理解释。结果发现,随着NH_(4)Cl溶液浓度的升高,其对溶蚀深度和钙溶蚀量的时间变化规律拟合所得Fick扩散定律比例系数分别呈先线性增大、后线性降低和负指数函数增长的演变规律,浸泡81 d后的试件溶蚀区相同深度处的CaCO_(3)衍射峰呈先降低、后增大的趋势。NH_(4)Cl溶液浓度过高,将导致溶蚀环境下固相含钙水化物的溶解-扩散过程明显偏离自然浸水环境下水泥基材料的钙溶蚀机理,NH_(4)Cl浸泡液浓度以3 mol/L为最佳。

氧化钙基吸收剂低温循环吸收二氧化碳的研究进展

钙循环法被认为是捕集二氧化碳的有效途径,其通过利用氧化钙基吸收剂和二氧化碳之间的可逆反应来实现吸收剂循环使用。近年来,氧化钙基吸收剂因其成本低、二氧化碳吸收率高、原料来源广等优点备受关注,并广泛应用于制氢、水泥行业中的二氧化碳捕集。但是,该吸收剂存在再生温度高、氧化钙活性组分易烧结、吸收二氧化碳性能迅速下降等问题阻碍了其工业化应用。基于此,综述了近年来高性能氧化钙基吸收剂的制备方法,分析了该类型吸收剂在各领域应用中存在的问题,并提出了实现氧化钙基吸收剂低温循环利用的技术路线,为实现大规模工业碳捕集提供参考。

干法、半干法(钙基)烟气脱硫技术研究进展及趋势

论述了用钙基吸着剂脱硫的干法、半干法烟气脱硫技术的最新进展和工业化应用现状 ,通过技术分析可以看出 ,无论干法还是半干法脱硫技术 ,都包括脱硫产物和飞灰的再循环利用 ;干态CaO应首先与水反应后生成溶液 ,才能与烟气中的SO2 充分进行反应 ,并分析了水在脱硫过程中的重要性。结合作者脱硫工程实践经验 ,论述了工业化过程中需要进一步注意和研究的关键问题。

中温干法钙基脱除剂脱硝性能的实验研究

使用固定床小型实验台和循环流化床中型实验台，研究了中温干法脱硫技术中的钙基脱除剂的脱硝性能。在700-800℃的温度范围内，由粉煤灰和石灰快速水合的脱除剂有较强的将NH，氧化成NO的性质，其活性接近石灰。脱除剂在固硫之后具有催化NH，还原NO的性质，将NH，氧化为NO的产物选择性也显著降低。中试规模的循环流化床实验结果表明，在720～740℃，氨氮比为1．71时，脱硝率达到60．33％；同时，喷入的氨除参加脱硝反应外，均被还原成N2，出口没有多余的氨泄漏。该文还提出了同时脱硫脱硝的最佳温度范围和还原剂的加入位置。

电石法和煤基乙烯法PVC碳排放分析

煤制烯烃技术的发展使得煤基乙烯法PVC工艺成为一种选择,通过对不同工艺全流程碳排放量(直接碳排放+间接碳排放)进行计算分析,认为相对于煤基乙烯法PVC(纯锅炉模式)生产工艺,电石法和煤基乙烯法PVC(锅炉+燃气轮机模式)的碳排放较低,而由于后者不存在汞污染问题,从CO2减排、能源转化效率、成本和清洁化生产等综合角度来讲具有一定的优势.

超高碱值润滑油磺酸钙清净剂的一步法合成工艺

以国内和国外混合的重烷基苯磺酸、基础油、氢氧化钙、氧化钙为原料,甲苯为溶剂,甲醇为主促进剂及几种助促进剂,采用一步法工艺成功合成了超高碱值润滑油磺酸钙清净剂,考察了原料的加入量、促进剂种类、二氧化碳通入量以及通入速率等因素对产品各技术指标的影响。结果表明,较佳工艺条件为:基础油120g、氢氧化钙100g、甲醇26g、促进剂T、二氧化碳通入速率250mL/min、通入量27L。

钙基地聚合物孔结构对其28d抗压强度的影响

为了研究钙基地聚合物孔结构与抗压强度的关系,基于氮气吸附试验数据,运用灰色系统理论分析了钙基地聚合物孔隙结构参数、分形维数及孔径分布对其抗压强度的影响规律,并建立了28d抗压强度预测模型.结果表明:钙基地聚合物孔隙结构参数中孔比表面积与其28d抗压强度正关联,且对其抗压强度影响程度最大;分形维数D3与其28d抗压强度正关联,且关联度最大;不同的孔径范围与其28d抗压强度负关联,>100nm的孔径区间对钙基地聚合物28d抗压强度的影响最大;建立的钙基地聚合物28d抗压强度GM(1,8)预测模型,其强度预测值与实测值吻合较好,精度较高,平均相对误差为3.22%.

钙基地聚合物微观孔隙结构特征研究

采用氮气吸附法对钙基地聚合物孔隙进行测定,通过吸附等温线和孔径分布分析表征了其孔隙结构特征并讨论了影响孔隙结构的因素.结果表明:钙基地聚合物孔隙结构较复杂,主要由无害孔和少害孔组成,同时存在少量的有害孔,孔隙以两端开放的圆筒状孔、两壁平行的狭缝状孔及细颈广体的墨水瓶形孔等开放性孔为主;孔隙主孔介于3~50nm,占总孔隙体积的84.87%,占总比表面积的91.91%,孔径小于50nm的无害孔和少害孔提供了主要的孔比表面积和孔隙体积;碱性激发剂掺量和偏高岭土掺量均是影响钙基地聚合物孔隙结构的重要因素.

阵列型微拓扑结构基底的制备及其对神经细胞电生物物理特性的影响

以紫外光光刻、硅蚀刻及软光刻技术制备了微柱阵列型细胞培养基底。实验发现,在4μm的结构高度下,当微柱特征尺寸大于或等于4μm时,该法能制备结构规整清晰的聚二甲基硅氧烷微柱阵列型基底。特征尺寸为2μm的基底已经接近该法的极限加工能力,所加工的微柱阵列出现倒伏或缺失。采用一种简单的倾斜角法可以制备一种聚苯乙烯微球致密阵列型基底。该基底的微球直径可以小至2μm或亚微米尺度。细胞培养实验发现,拓扑结构基底能促进神经细胞粘附与铺展,影响细胞静息电位水平,增强电压依从式钙通道功能响应。阵列型拓扑结构基底为构建传感器细胞微环境提供了有效的工程化手段。

SDA半干法钙基脱硫剂质量评价试验研究

对某厂现有SDA钙基脱硫剂的评价方法进行了优化,建立了以温升法为主要测定方法的新型评价方法,并增加了镁、碳等元素的控制,保证了脱硫剂原料质量。利用建立的方法,通过最大温升、最大温升速率以及脱硫效率对某厂2种脱硫剂质量进行了评价。

气固钙基脱硫反应的钙平衡分析方法

基于脱硫剂反应前后钙元素总量守恒的原理,提出了一个分析钙基气固脱硫反应的新方法-钙平衡法。与纯粹从气相一侧分析脱硫过程相比,钙平衡法不但可以确定脱硫系统的效率,脱硫剂的利用率,还可以确定产物的类型,并指出不同位置脱硫产物的再利用价值的差异。对循环流化床中温钙基脱硫的具体工况物料分析结果表明,脱硫产物以硫酸钙为主,亚硫酸钙所占比例很小,伴生一定量的碳酸钙,脱硫剂的转化率与气相一侧测量值的换算转化率一致。

三种测定蛋壳中钙含量方法的比较

采用不同的预处理方法和滴定方法测定蛋壳中的钙的含量。结果表明:三种预处理方法对蛋壳的影响不大,但直接酸溶法最方便。三种滴定方法中EDTA滴定法定结果最佳,酸碱滴定法准确度低,高锰酸钾法容易发生副反应。因此,最佳方案是直接酸溶法与EDTA滴定法的搭配,测得的钙含量为97%。

煅烧方法对钙基二氧化碳吸收剂吸收率的影响

采用煅烧石灰石方法合成了钙基二氧化碳吸收剂,考察了煅烧方法对钙基二氧化碳吸收剂吸收率的影响.利用孔径(孔隙度)分布测定、比表面积测定、扫描电镜及热重分析等对钙基二氧化碳吸收剂进行结构表征和分析测试.结果表明,采用马弗炉煅烧所得钙基二氧化碳吸收剂吸收率较为满意.

钙基地聚合物及其力学性能研究进展

钙基地聚合物是一种符合可持续发展理念的绿色胶凝材料,具有优异的工程技术性能以及巨大的市场潜力,也是先进无机非金属的前瞻性研究之一。对针对影响钙基地聚合物力学性能的问题综述了国内外研究现状,介绍了钙基地聚合物的组成、制备方式、形成机理以及影响力学性能的因素。

氧化钙含量测定方法的比较与选择

用三种不同方法对氧化钙含量进行测定,通过比较三种方法测定的精密度、准确度、测定速度和操作条件等,说明了各方法的优缺点,从而得出测定氧化钙含量的最佳方法。

基于氮气吸附法的钙基地聚合物孔隙结构分形特征

在氮气吸附实验的基础上,对钙基地聚合物孔隙结构进行了分形特征研究,采用FHH模型和热力学模型分别计算了分形维数并比较了两种模型计算的结果,讨论了分形维数与孔隙结构参数、氢氧化钠掺量及宏观力学性能之间的关系。研究表明:钙基地聚合物的孔隙结构呈现明显的多重分形特征,FHH模型更适合表征钙基地聚合物的孔隙分形特征,根据FHH模型计算的分形维数在2~3之间;分形维数越大,孔比表面积和总孔体积越大,平均孔径越小,孔隙结构越复杂,钙基地聚合物的抗压强度越大;分形维数与氢氧化钠掺量无明显关系;孔隙结构的复杂程度是影响钙基地聚合物力学性能的重要因素。