检索结果-内蒙古大学图书馆

化工学报 2017年第10期68卷 3747-3754页

作者：郭凤余剑 Tran Tuyet-Suong 李长明许光文中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

利用溶胶-凝胶技术原位合成V_2O_5-WO_3/TiO_2介孔结构脱硝催化剂。通过XRD、BET、SEM和XPS等手段对催化剂结构与组成进行表征,发现结构导向剂CTAB促进催化剂的比表面积和孔容的增加,促进催化剂活性组分的分散与裸露的V活性组分数量增加... 详细信息

利用溶胶-凝胶技术原位合成V_2O_5-WO_3/TiO_2介孔结构脱硝催化剂。通过XRD、BET、SEM和XPS等手段对催化剂结构与组成进行表征,发现结构导向剂CTAB促进催化剂的比表面积和孔容的增加,促进催化剂活性组分的分散与裸露的V活性组分数量增加;且随CTAB含量的增加,V4^+/V5^+的比值降低,即降低了催化剂表面钒物种的氧化能力,有利于提高催化剂的低温脱硝活性与高温选择性。催化活性评价结果表明,CTAB对催化剂的脱硝活性有显著促进作用,当CTAB的添加量为0.01(质量)时,催化剂的脱硝活性大于90%的温度窗口最宽为212~393℃,200℃时脱硝效率达85.6%。

关键词：溶胶-凝胶原位合成催化结构导向剂介孔结构

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超低碳炼铁技术路径分析

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化工进展 2022年第3期41卷 1391-1398页

作者：朱庆山中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

2060年碳中和目标既使我国钢铁工业未来发展面临巨大挑战,又为其提供了换道超车的发展机遇。本文对绿氢直接还原、氧化铁熔融还原、碱性溶液电沉积铁、酸性溶液电沉积铁的发展历史和技术现状进行了综述。在全绿电炼铁场景下,本文对各种... 详细信息

2060年碳中和目标既使我国钢铁工业未来发展面临巨大挑战,又为其提供了换道超车的发展机遇。本文对绿氢直接还原、氧化铁熔融还原、碱性溶液电沉积铁、酸性溶液电沉积铁的发展历史和技术现状进行了综述。在全绿电炼铁场景下,本文对各种技术路线的理论和实际耗电进行了估算,从技术成熟度、电耗、技术难度、应用前景等方面,对各技术路径进行了对比分析,发现碱性溶液电沉积铁电耗最低,酸性溶液电沉积铁和电供热氢气熔融还原次之。从技术难度上看,氢气直接还原、酸性溶液电沉积铁技术难度较小,且都已完成一定规模的中试,氢气熔融还原炼铁、碱性溶液电沉积铁和氧化铁熔融电解炼铁技术都还处于概念或技术发展早期阶段。综合来看,氢气直接还原、酸性溶液电沉积铁和氢气熔融还原炼铁路线可望发展成为有竞争力的超低碳炼铁技术,而碱性溶液电沉积铁和氧化铁熔融电解炼铁技术难度较大,短期内恐难以取得较大突破。

关键词：超低碳炼铁直接还原氢冶金电冶金氢气熔融还原

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负载铜的活性炭用于低浓度甲硫醇的吸附

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无机化学学报 2016年第6期32卷 1026-1032页

作者：刘海弟李伟曼马翔陈运法中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

采用浸渍法制备了负载铜的木质活性炭样品,研究了负载量、灼烧温度对材料吸附低浓度甲硫醇的性能影响,研究发现负载量和灼烧温度均对材料性能有显著作用,其中最佳的灼烧温度为300℃,最佳负载量为0.7 mmol·g^(-1),采用低温氮吸附方... 详细信息

采用浸渍法制备了负载铜的木质活性炭样品,研究了负载量、灼烧温度对材料吸附低浓度甲硫醇的性能影响,研究发现负载量和灼烧温度均对材料性能有显著作用,其中最佳的灼烧温度为300℃,最佳负载量为0.7 mmol·g^(-1),采用低温氮吸附方法、X射线衍射分析(XRD)、X射线光电子能谱法(XPS)、扫描电子显微镜(SEM)和高分辨透射电镜(HRTEM)等方法对样品进行了表征和分析,从分析结果可知,材料的吸附性能和材料比表面、样品中Cu的价态及分散状况均存在一定关系。经过优化的样品对低浓度甲硫醇表现出了良好的吸附性能,其穿透时间比空白活性炭样品提高6倍以上。

关键词：甲硫醇吸附活性炭恶臭铜掺杂

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生物质与废塑料催化热解制芳烃(Ⅰ):协同作用的强化

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化工学报 2017年第10期68卷 3832-3840页

作者：惠贺龙李松庚宋文立中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

采用两段式固定床对比研究了纤维素与高密度聚乙烯(HDPE)的单独物料催化热解、混合物催化热解和分段催化热解,对热解产物分布、目标产物产率及选择性以及催化剂积炭量等参数进行考察,拟从模型化合物水平探索生物质与塑料催化热解制芳烃... 详细信息

采用两段式固定床对比研究了纤维素与高密度聚乙烯(HDPE)的单独物料催化热解、混合物催化热解和分段催化热解,对热解产物分布、目标产物产率及选择性以及催化剂积炭量等参数进行考察,拟从模型化合物水平探索生物质与塑料催化热解制芳烃过程强化协同作用的可能性。结果表明,纤维素与HDPE的共催化热解(混合和分段催化热解)对芳烃的形成具有协同作用,且分段催化热解较混合催化热解表现出更显著的协同作用,可获得更高的芳烃产率及选择性,提高纤维素热解转化率并降低催化剂的积炭,其协同作用符合"双烯合成"反应理论。并结合HDPE催化热解验证实验对分段催化热解制芳烃过程协同作用的强化机理进行阐述。

关键词：生物质塑料催化热解芳烃协同作用

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高频感应热等离子体在微细球形粉体材料制备中的应用

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高电压技术 2013年第7期39卷 1577-1583页

作者：白柳杨金化成袁方利李晋林中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

高频感应热等离子体在粉体球化领域中具有独特优势。介绍了高频感应热等离子体及其在微细球形粉体材料制备中的应用。以一台30kW装置为例,简略介绍了高频热等离子体的球化过程,展示了部分自制的关键设备,其中送粉器可以实现原料粒径在0... 详细信息

高频感应热等离子体在粉体球化领域中具有独特优势。介绍了高频感应热等离子体及其在微细球形粉体材料制备中的应用。以一台30kW装置为例,简略介绍了高频热等离子体的球化过程,展示了部分自制的关键设备,其中送粉器可以实现原料粒径在0.05～50μm范围内、加料质量流量在1.00～100g/min范围内的均匀稳定供给。结合钨粉、氧化硅、氧化铝、镍粉等几种典型产品的球化,分析了热等离子体运行参数、载气量、加料质量流量等关键因素对球化过程和产品质量的影响,提出了热等离子体在球化μm级和nm级粉体时对原料的基本要求。球化μm级粉体时,密实原料的球化率>98%,球化后二氧化硅粉体的密度达到理论值的98.2%;球化后钨粉松装密度增加了19.56%,流动性提高至球化前的2倍以上。球化nm级粉体时可以采用μm级原料,疏松的原料粉体更便于球化,在20～100nm范围内的产品粒径可以通过改变冷却气体积流量进行调控。此外,针对运行成本较高的问题,提出了开发高附加值产品和有效降低热等离子体运行成本是未来发展的主要方向。

关键词：高频感应热等离子体微细粉体球化材料粒径

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传统光滑粒子动力学方法的适用性分析

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科学通报 2013年第24期58卷 1414-1421页

作者：周光正葛蔚李静海中国科学院过程工程研究所、多相复杂系统国家重点实验室北京100190

光滑粒子动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)是一种典型的无网格拉格朗日型数值方法,但它存在计算精度相对较低的缺陷.为调查精度问题的物理本质,将SPH粒子类比于实体物理颗粒,分析了SPH粒子的弹性效应,并提出了一个表征黏弹... 详细信息

光滑粒子动力学(smoothed particle hydrodynamics,SPH)是一种典型的无网格拉格朗日型数值方法,但它存在计算精度相对较低的缺陷.为调查精度问题的物理本质,将SPH粒子类比于实体物理颗粒,分析了SPH粒子的弹性效应,并提出了一个表征黏弹效应比的无量纲数.通过二维Couette流模拟,考察了该无量纲数对粒子速度剖面与排布方式的影响.研究结果表明,系统的有效黏度随该无量纲数的增大而减小,且粒子数的增加只能显著降低较小无量纲数下的有效黏度.名义黏性耗散、总耗散以及理论耗散之间的差异,进一步验证了弹性效应所导致的非物理耗散.总之,由于马赫数与该无量纲数的限制,SPH模拟存在一个临界雷诺数,只有低于这个临界数,才能基于合适的模型参数实现牛顿流体的精确模拟.

关键词：光滑粒子动力学流体力学精度 Couette流粒子方法

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难选铁矿流态化磁化焙烧研究进展与发展前景

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化工学报 2014年第7期65卷 2437-2442页

作者：朱庆山李洪钟中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

我国有大量常规选矿方法难以利用的铁矿石资源,实现其利用可增加我国铁矿石资源可利用量,缓解铁矿石供应紧张的局面,提高铁矿石供应安全的保障程度。磁化焙烧-磁选是难选铁矿石利用的重要方法,流态化磁化焙烧是近年来研究的热点。本文... 详细信息

我国有大量常规选矿方法难以利用的铁矿石资源,实现其利用可增加我国铁矿石资源可利用量,缓解铁矿石供应紧张的局面,提高铁矿石供应安全的保障程度。磁化焙烧-磁选是难选铁矿石利用的重要方法,流态化磁化焙烧是近年来研究的热点。本文综述了磁化焙烧原理、竖炉及回转窑磁化焙烧的技术现状及存在问题,介绍了流化床磁化焙烧发展历史和研发现状,着重总结了低温流态化磁化焙烧在焙烧动力学、过程强化、反应器模拟、关键技术研发及产业化示范方面的研究进展,分析了其在褐铁矿、菱铁矿、赤铁矿及含铁尾渣利用方面的发展前景。

关键词：难选铁矿流态化磁化焙烧本征动力学过程强化模拟

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气固流化系统多尺度跨流域EMMS建模

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化工学报 2022年第6期73卷 2514-2528页

作者：胡善伟刘新华中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

气固流化床反应器是典型的具有多尺度非均匀动态结构的复杂系统。实现对该类反应器定量描述和定向调控的关键是深入了解系统内介尺度结构的形成和演化特征。能量最小多尺度(EMMS)方法为气固非均匀系统的量化表征提供了一种通用的建模思... 详细信息

气固流化床反应器是典型的具有多尺度非均匀动态结构的复杂系统。实现对该类反应器定量描述和定向调控的关键是深入了解系统内介尺度结构的形成和演化特征。能量最小多尺度(EMMS)方法为气固非均匀系统的量化表征提供了一种通用的建模思路。首先回顾了EMMS理论在构建曳力本构关系方面的应用,重点介绍了本课题组在EMMS曳力模型普适化方面所做的部分工作;随后对介尺度结构时空动态演化行为的群平衡建模方法进行了论述,并给出了群平衡和结构曳力模型相耦合的连续介质模拟框架;最后讨论了EMMS原理在预测反应器宏尺度动力学方面的应用,包括模型在不同流域的拓展、操作相图的绘制以及循环流化床的全回路稳态建模方法等。

关键词：计算流体力学曳力模型流态化多尺度介尺度能量最小多尺度

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FCC反应过程的CFD模拟进展

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化工学报 2016年第8期67卷 3121-3132页

作者：鲁波娜张景远王维李静海中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

流化催化裂化(fluid catalytic cracking,FCC)工艺是石油炼制中的重要转化工艺,用于生产汽油、柴油、轻质烯烃等重要化工原料。FCC反应过程的CFD模拟有助于理解FCC反应器中流动和反应行为,辅助设计和优化FCC工艺设备,最终指导工业生产... 详细信息

流化催化裂化(fluid catalytic cracking,FCC)工艺是石油炼制中的重要转化工艺,用于生产汽油、柴油、轻质烯烃等重要化工原料。FCC反应过程的CFD模拟有助于理解FCC反应器中流动和反应行为,辅助设计和优化FCC工艺设备,最终指导工业生产和实现虚拟调控和放大。从与FCC反应模拟相关的多相流动模型、反应动力学模型以及流动与反应之间耦合等方面做了回顾和总结。在流动与反应耦合研究方面,从湍流模型的使用、流动结构的影响、精细化模型的发展以及原油汽化模型的重要性这4个角度做了分析比较及总结。基于已有的研究工作,认为虽然很多研究表明CFD模拟能较好地揭示工业FCC提升管反应器内的流动和反应行为,但缺乏采用同一方法实现从小试到工业反应器模拟放大的实例,从侧面反映了当前的FCC理论模型和模拟技术还远未达到可以代替实验的水平。展望未来的FCC反应模拟,建议从模型精细度和计算效率上加强研发,并在此两方面寻求平衡,最终实现虚拟调控。

关键词：催化裂化多相流反应动力学双流体模型模拟

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活性炭负载金属氧化物常温脱除低浓度NO

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化工学报 2012年第8期63卷 2538-2543页

作者：杨娟汪印余剑许光文中国科学院过程工程研究所多相复杂系统国家重点实验室北京100190

在活性炭上负载了金属氧化物用于低浓度NO在常温下的脱除。活性炭在使用之前经过了氧化预处理,经过硝酸氧化处理后,活性炭表面的羰基和硝基数量均增加,对NO的脱除能力显著提高。在硝酸处理后的活性炭上负载了金属氧化物,其中Ce和Co负载... 详细信息

在活性炭上负载了金属氧化物用于低浓度NO在常温下的脱除。活性炭在使用之前经过了氧化预处理,经过硝酸氧化处理后,活性炭表面的羰基和硝基数量均增加,对NO的脱除能力显著提高。在硝酸处理后的活性炭上负载了金属氧化物,其中Ce和Co负载的样品对NO的脱除效果最佳,与未负载的样品相比脱除量提高了约8倍。进一步研究发现被脱除的NO最终以金属硝酸盐的形式存在,说明NO在通过催化氧化吸附剂层时首先被氧化生成NO2,之后NO2与负载的金属氧化物反应生成了金属硝酸盐。

关键词：低浓度NO 活性炭金属氧化物常温

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