一种预测煤焦油产率的新方法

煤焦油是焦化企业的主要化工产品,其产量对焦化厂效益有着重要影响.通过对多种炼焦煤资源的考察,找出影响单种煤焦油产率的若干因素,并分析比较了各煤种挥发分、黏结指数和有机显微组分含量等参数对其焦油产率的影响.结合多个参数定义一个新指标——焦油指数,使用该指标表征单种煤的焦油产率,准确度优于其他任何单一参数.根据上述研究结果提出了配合煤焦油产率的预测方法,即配煤的焦油产率可以通过各单种煤的焦油产率和配煤比例加权得出.

印尼褐煤的热分解特性研究

采用热重分析和热解实验对印尼褐煤的热分解特性进行研究,探讨了印尼褐煤的热解机理、升温速率和热解终止温度对热解过程的影响.结果表明,印尼褐煤的热失重过程包括水分蒸发、挥发分析出和焦炭形成三个阶段;在温度低于300℃时,印尼褐煤以水分蒸发和脱除吸附小分子气体为主,300℃时开始微热解反应,400℃时热分解反应剧烈.在同一热解温度条件下,升温速率为10K/min～20K/min的慢速升温热解过程中,焦油产率维持在8.5%(质量分数)附近,升温速率对热解产物产率的影响较小;在400℃～600℃的低温热解范围内,热解终止温度对焦油产率影响较小,但热解气体产率随热解终止温度的增大而增大,而半焦产率却随之降低.

中国西部弱还原性煤的结构特征初步研究

对中国西北地区弱还原性、高惰质组煤结构特征进行了初步研究.与同变质程度的其他成煤时代煤相比,中国西北侏罗纪弱还原性煤普遍具有较低的H/C原子比和较高的O/C原子比,同时其芳碳率和分子结构中环缩合程度相对较高.随惰质组含量增加,弱还原性煤芳碳率和平均缩合环数增高.X射线衍射(XRD)研究表明,惰质组芳环缩合程度更高,芳香层片在空间的排列更规则,相互定向的程度高于镜质组.核磁共振(13C-NMR)研究表明,惰质组分子结构中苯环取代更多,脂肪部分所占比例少.对弱还原性煤中广泛分布的惰质组组分及其分子结构特征需进行深入研究.

降低循环流化床锅炉飞灰含碳量的因素分析

循环流化床锅炉的飞灰含碳量是锅炉燃烧工况好坏的直接反映 ,其对锅炉的热效率的影响是很大的 ,它还直接影响着粉煤灰的综合开发和利用 .在对云天化循环流化床锅炉的生产实验研究中 ,分析了影响循环流化床锅炉飞灰含碳量的各种因素 (床温、煤质煤粒、一次风、二次风、床压和旋风分离器效率等 ) ,通过实验研究找到了降低循环流化床锅炉飞灰含碳量的具体而又行之有效的操作方法 ,以指导实际生产 .

不同溶剂下煤直接液化初级产物的物性

研究两种不同溶剂条件下,煤直接液化初级产品的物理化学特性,通过实沸点蒸馏装置,将样品油进行了实沸点切割,得到17个窄馏分,并考察了各窄馏分的密度、相对分子质量、元素组成及临界性质.结果表明,两种煤液化粗油馏分组成差别不大,得到的相应粗油窄馏分的密度、元素组成和相对分子质量等相差也较小.加氢后的循环溶剂条件下,煤液化粗油S和N元素含量较低;最后采用经验关联式对两种煤液化粗油窄馏分的假临界性质进行了计算.结果显示,两种油的假临界性质差别不大,且随切割馏程升高假临界温度和假临界体积逐渐增大,窄馏分的假临界压力逐渐减小.

吡啶抽提对不同显微组分煤结构特征的影响

对神东上湾煤(SDR)及由其岩相分离得到的镜质组富集物(SDV)和惰质组富集物(SDI)进行了吡啶抽提,得到不同煤样的抽提率,并对抽提前后的煤样进行了13C-NMR,FTIR和XRD分析表征.结果表明,三种煤样的抽提率(质量分数)顺序为:镜质组富集物(15.78%)>上湾煤(13.89%)>惰质组富集物(9.45%);通过对吡啶抽提前后煤样的13C-NMR,FTIR和XRD的分析表明,吡啶抽提后三种煤样的芳香度均有所增加,抽提前后煤样的骨架结构没有发生大的变化.

基于改进进化算法的螺旋桨设计方法研究

本文采用约束直接搜索法进行螺旋桨设计 ,建立了初步设计和终结设计的数学模型 ,并运用进化算法优化求解 ,经过多个实例验算 。

内蒙蒙东褐煤制备活性焦的实验研究

以内蒙蒙东褐煤为原料,在活性焦制备小试实验装置上,以水蒸气为活化介质,用正交实验方法考察了活化温度、活化时间和水蒸气流量对活性焦产品的碘吸附值、亚甲基蓝吸附值及收率的影响.结果表明,综合考虑活性焦的亚甲基蓝吸附值及收率的影响,最佳的活化条件为:活化温度800℃,活化时间为90min,水蒸气流量2g/min,在最佳工艺条件下所制得的活性焦中孔发达,中孔孔径在4.0nm附近分布比较集中.

不同粒径褐煤的热解特性及煤焦结构

以内蒙褐煤为研究对象,于固定床反应器上,考察了粒径对褐煤热解过程中的产气率以及各气体组分含量的影响,通过XRD以及物理吸附等手段研究了热解后各煤焦的微观结构特性,并采用热天平探讨了不同粒径煤焦水蒸气气化反应活性的差异.研究表明,当原煤粒径增大,原煤热解产气率有所下降;对于各组分,CO,H_2,CH_4含量均随原煤粒径增大而减小,但CO_2呈相反趋势.对于粒径越大的原煤,由于挥发分脱除不够完全,生成的煤焦碳化程度较低,使得煤焦石墨化程度越低,比表面积也越小;另外,不同粒径煤焦的水蒸气气化反应活性随着粒径的增大而明显降低.

焦炭颗粒的粒度分布及其微观结构研究

焦炭颗粒是生产碳石墨制品的主要原料 ,它的粒度组成、分布及其微观结构不仅对碳石墨制品的机械性能和理化性能有一定的影响 ,而且还直接影响到各生产工序的成品率 .为此 ,主要对粉碎后几种焦炭颗粒的粒度组成、分布及其微观结构进行了研究 .并通过分析 。

煤基多孔炭的制备及其在超级电容器中的应用

以新疆煤为原料,采用水蒸气活化一步法制备出多孔炭材料,考察了活化时间和原料粒度对活化过程的影响,对比了活化前脱灰和活化后脱灰的优劣.结果表明,活化时间以120min为宜,原料粒度在150μm^180μm时较优,活化后比表面积高达1 300m^2/g,收率为30%.样品脱灰适宜在活化后进行.将所制备的多孔炭材料应用于超级电容器,考察了其电容性能.结果表明,在6mol/L KOH电解液中,三电极体系材料电容值可达149F/g.两电极超级电容器具有良好的长循环稳定性,30 000次循环后容量几乎无衰减.

褐煤快速热解比表面积及孔隙结构变化规律

利用高温沉降炉在1 523K制备不同热解时间的褐煤焦,采用美国Autoscan33压汞仪基于压力扫描的结果测定了煤粉和不同热解时间煤焦的比表面积、孔容积与孔径的特征.与IUIPAC方法不同,基于孔隙比表面积的变化规律将孔隙分为微细孔和大孔两类.各煤焦实验的比表面积和孔径分布具有相似的特点,煤焦的比表面积和孔容积随着热解时间呈现先增大后减小再增大的非单调变化现象;大孔的比表面积呈增大的趋势,而大孔的平均孔径呈变小的趋势.这表明热解过程降低了部分微细孔的复杂性,使其在形态上转变为大孔,有利于后续的燃烧和气化.

电化学法强化高硫煤浮选脱硫试验研究

研究了电解还原法和金属腐蚀电偶法对煤和黄铁矿表面改性的机理 .应用红外光谱和 X射线衍射分析可知 ,煤和煤系黄铁矿经不同电化学法预处理后 ,表面性能向相反的方向改性 ,有利于两者的浮选分离 .在一定的电化学条件下 ,黄铁矿表面生成亲水性的物质 ,可浮性降低 ,煤表面的含氧官能团减少 ,疏水性增强 .大量研究结果表明 :电化学强化高硫煤浮选脱硫方法能有效脱除精煤中的硫分 。

数字矿山与我国矿山未来发展

空间信息技术、数字信息技术和自动化、智能化技术飞速发展,给传统采矿业带来了前所未有的改造机遇和发展挑战。近年,国际上发达采矿国家已纷纷利用数字信息技术来改造和提升其采矿业,不仅变革了传统矿业沿袭百年的生产工艺和组织管理模式,而且极大地提高了矿山企业的生产效率和安全水平。本文结合中国科协第86次青年科学家论坛成果,介绍数字矿山概念与框架、数字矿山核心理论与关键技术以及数字矿山战略实施对策与方案,希望籍此促进我国数字矿山研究与建设的健康有序发展。

不同方法制备羟基氧化铁的脱硫活性研究

羟基氧化铁的制备受到制备条件或环境的强烈影响,不同的制备方法将得到不同结构和特性的产物,如不同晶型不同形貌或相同晶型不同形貌的同质异构体.为了制备高活性的常温煤气脱硫剂,采用两步法、快速氧化法、强制水解法和中和法分别合成多个羟基氧化铁,并对所制得的样品进行了物性表征和脱硫活性研究.研究表明,添加H2O2快速氧化制成的无定形FeOOH,有较好的脱硫活性,饱和硫化增重率为66.0%,100min模拟德士古煤气热重硫化转化率达69.03%.

氧化铁的制备原理及脱硫活性研究

氧化铁(FexOy)在工业应用领域是重要的材料,为考察氧化铁(FexOy)的常温脱硫活性,对羟基氧化铁(FeOOH)制备氧化铁的原理进行了初步探讨,并对不同途径制备的FexOy结构特征和脱硫活性进行了研究.结果显示,采用γ-FeOOH缓慢脱水制备的纳米线状γ-Fe2O3具有很高的脱硫活性和较大的比表面积和比孔容,用其制备脱硫剂具有耐温变的特点,可用于低、中温脱硫场合.

光刻胶灰化用于全息离子束刻蚀光栅制作

针对全息离子束刻蚀衍射光栅制作中,光刻胶光栅浮雕图形的制作是至关重要和困难的,引入O2反应离子刻蚀对光刻胶光栅进行灰化处理,给出光刻胶灰化技术在全息离子束刻蚀衍射光栅制作闪耀光栅、浅槽矩形位相光栅、自支撑透射光栅中的具体应用。实验结果表明,这一新工艺的突出优点是降低了苛刻的全息曝光、显影要求,使得光栅线条光滑、线空比和槽深可控。

煤的化学族组成研究(Ⅱ)煤的可溶化体系的优化

煤的可溶化体系是煤化学族组成研究的前提和关键，通过从高抽提率、溶剂回收性、普遍适应性、快捷省时、方便准确等方面综合考察溶剂选择、溶剂组合方式、溶剂抽提方式等因素对煤可溶化的影响，提出了一套较为优化的可溶化体系，以满足煤化学族组成研究的需要．

煤炭地下催化气化工艺的研究

提出煤炭地下催化气化新工艺的概念,研究利用高压雾状催化剂-水蒸气带入装置并以钙基化合物为催化剂进行煤炭地下催化气化.在小型模拟地下气化炉中,以大雁褐煤为煤样,选用氢氧化钙水溶液(质量分数为5%,10%,15%)为催化剂进行纯氧气化.结果表明,添加氢氧化钙水溶液气化后的煤气与不加催化剂、添加10%CaCO3气化后的煤气相比,煤气中甲烷组分可以达到7.58%,煤气热值提高到5.43MJ/m3～7.87MJ/m3,产气率提高28%～69%,且可以稳定产气.催化剂组成(质量浓度)以添加Ca(OH)2为10%～15%之间进行气化效果最佳,为提高煤炭地下气化的稳定性开辟了一条全新的路径.

水煤浆气化原料的成浆性研究

在实验室条件下研究了从低煤化度烟煤到高煤化度无烟煤,以及石油焦等不同气化原料煤的成浆性.为提高低煤化度烟煤的成浆浓度,在保证其混合原料灰熔融特征温度满足液态排渣前提下,将低煤化度烟煤与一种或两种煤化度较高的煤或者石油焦配比,考察了它们的成浆性.结果表明,煤化度适中的QD煤单独制浆浓度达到70%,黏度536mPa.s,流动性为A;通过不同煤种的级配,三种原料配合的料浆浓度为62%时,黏度在340mPa.s～550mPa.s之间,可以获得符合液态排渣气化要求的混合料水煤浆,扩大了气化原料来源.