检索结果-内蒙古大学图书馆

煤炭学报 2021年第12期46卷 4054-4062页

作者：周琦煤炭科学技术研究院有限公司北京煤化工研究分院北京100013 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室北京100013 国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室北京100013

为了提取低阶煤中天然赋存的油气资源以获得高品质的焦油和煤气产品,并解决现有热解技术无法处理小粒径煤、焦油产率低、焦油品质差等技术瓶颈,提出了一种新型外热式折流内构件移动床热解工艺。以新疆淖毛湖煤为研究对象,考察了热解温... 详细信息

为了提取低阶煤中天然赋存的油气资源以获得高品质的焦油和煤气产品,并解决现有热解技术无法处理小粒径煤、焦油产率低、焦油品质差等技术瓶颈,提出了一种新型外热式折流内构件移动床热解工艺。以新疆淖毛湖煤为研究对象,考察了热解温度、分段控温、多段集气等因素对热解产物分布和品质的影响,验证了新型反应器(折流内构件和多段集气系统)强化小粒径低阶煤热解反应的可行性和先进性。结果表明:折流内构件移动床热解工艺可以处理小粒径低阶煤;折流内构件可强化颗粒的运动,可显著提高颗粒的传热速率,当颗粒进入第2床层时(大约需要40 min)可达到目标温度,且整个试验过程的温度分布较稳定;淖毛湖煤在低温下热解所得焦油品质较差,焦油中的脂肪烃含量较高,适当提高温度会促进焦油的二次反应并有助于提高焦油的品质;通过建立逐渐升温的温度梯度可以提高焦油品质;多段集气系统确保了挥发分物质及时排出,并抑制了挥发分物质在高温下的二次裂解反应;对于粒径为0.4~6.0 mm的新疆淖毛湖煤,当进煤量为5.0 kg/h、停留时间为2.0 h、热解温度为550℃时,焦油产率最高为10.81%,占格金焦油产率的82.5%,焦油中沸点大于360℃的重质组分含量为15.0%,该条件下的焦油的产率及品质均较高;在折流内构件强化热解反应的同时,通过协同调控反应器温度和分段集气可有效提高焦油的产率和品质。

关键词：煤热解新疆淖毛湖煤折流内构件移动床反应调控焦油品质

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水玻璃参数对改性聚氨酯注浆材料稳定性的影响

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煤炭科学技术 2021年第8期49卷 103-107页

作者：刘鲤粽于潇沣煤炭科学技术研究院有限公司矿用材料分院北京100013 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室北京100013 国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室北京100013

目前煤矿井下采掘工作面应用较多的注浆加固材料主要是聚氨酯类和水玻璃改性聚氨酯类材料,但后者因材料本身不燃、反应温度低等优势,逐渐成为最广泛的工作面超前注浆加固材料,但该材料在实际注浆中经常出现双组分中白料分层现象。为达... 详细信息

目前煤矿井下采掘工作面应用较多的注浆加固材料主要是聚氨酯类和水玻璃改性聚氨酯类材料,但后者因材料本身不燃、反应温度低等优势,逐渐成为最广泛的工作面超前注浆加固材料,但该材料在实际注浆中经常出现双组分中白料分层现象。为达到加固效果,并确保施工安全。探究了水玻璃中关键参数对白料体系稳定性的影响,如模数、波美度和铁离子含量;记录了不同参数下白料的析出量,且利用分光光度法测定了样品的铁离子含量;同时,利用傅里叶红外光谱剖析了析出物质的主要成分。结果表明:3.3高模数水玻璃极易造成体系凝胶,模数2.4、2.7对体系析出量影响不大,最终均造成4.0~5.0 mm的析出。但模数2.4的稳定性相对较好,且相同参数不同厂家水玻璃品质差异较大,其中2.4HP-50样品早期析出相对缓慢,1—7号样品铁离子质量分数为0.0065%~0.0350%,其中6号棕褐色样品铁离子质量分数最高,达0.035%。但铁离子含量与析出量无正相关关系,不是影响体系分层的主要因素。3—6号样品析出物红外谱图基本一致,可判定析出物质成分相同,经进一步特征峰分析,发现析出主要是甘油和催化剂。因此,体系析出主要因胺类催化剂打破了水玻璃胶体电荷平衡,依据相似相溶理论,醇胺类催化剂将甘油一起带出体系造成白料分层。

关键词：水玻璃模数波美度注浆加固

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矿用聚氨酯基加固材料稳定性研究

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煤炭科学技术 2021年第10期49卷 66-70页

作者：于潇沣王玉超柏广峰赵昕楠张豫李洪蛟孙刚煤炭科学技术研究院有限公司矿用材料分院北京100013 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室北京100013 国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室北京100013

采矿工程中应用较广泛的化学注浆加固材料主要有聚氨酯和硅酸盐改性聚氨酯2类,一般均要求双组分体积比为1,但实际施工中不能严格控制体积比准确无误,且生产过程均不可避免存在一定称量误差。为确保注浆加固材料在井下施工中性能稳定可靠... 详细信息

采矿工程中应用较广泛的化学注浆加固材料主要有聚氨酯和硅酸盐改性聚氨酯2类,一般均要求双组分体积比为1,但实际施工中不能严格控制体积比准确无误,且生产过程均不可避免存在一定称量误差。为确保注浆加固材料在井下施工中性能稳定可靠,在实验室条件下模拟研究了双组分配比失调和主要组分称量误差,对反应温度和固结体抗压强度、抗剪切强度、抗拉强度的影响。结果表明:主要组分在±5%称量误差下,2类加固材料固结体力学强度波动较小。2类材料双组分浆液配比失调10%以下时,其固结体力学强度降幅不大。当双组分配比失调20%时,聚氨酯材料抗剪强度和抗拉强度分别下降56.9%和72.7%,最高反应温度升高6℃,硅酸盐改性聚氨酯加固材料AB组分混合后出现发泡、出水、泛碱和难成型等问题。因此,改变2类加固材料配方时,除了研究标准规定的相关性能,还应探究其最大配比容错能力,施工中尽量保持正常配比,避免因配比失调引发安全问题。其中,聚氨酯加固材料使用中,谨防A组分过量引发力学强度大幅降低,及B组分过量致使反应温度升高。对于硅酸盐改性聚氨酯加固材料,配比大幅失调会出现严重异常现象,难以达到正常加固效果。另外,主要组分称量误差对2类材料力学强度的影响较小。

关键词：聚氨酯硅酸盐改性聚氨酯注浆加固配比偏差称量误差力学强度

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不同类型重油中碱性氮化合物分子组成及其加氢裂化转化规律

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煤炭学报 2019年第4期44卷 1232-1238页

作者：吴艳马博文钟金龙煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院北京100013 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室北京100013 国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室北京100013

为获得分子水平上不同类型重油碱性氮化合物结构组成,采用超高分辨率的傅里叶变换离子回旋共振质谱(ESI FT-ICR MS)等分析手段,对高温煤焦油沥青、石油常压渣油及其悬浮床加氢裂化>500℃尾油这4种不同类型的重油进行表征,获得原料及... 详细信息

为获得分子水平上不同类型重油碱性氮化合物结构组成,采用超高分辨率的傅里叶变换离子回旋共振质谱(ESI FT-ICR MS)等分析手段,对高温煤焦油沥青、石油常压渣油及其悬浮床加氢裂化>500℃尾油这4种不同类型的重油进行表征,获得原料及加氢产物的分子组成,揭示碱性氮化合物在加氢过程中的转化规律。研究结果表明,高温焦油沥青中N1类碱性氮化合物主要是二苯并喹啉和三苯并喹啉类化合物,N2类化合物主要是三苯并吡啶吡咯和四苯并吡啶吡咯类化合物。渣油中N1类碱性氮化合物呈现出从喹啉、苯并喹啉至四苯并喹啉类化合物的连续分布状态,N2类化合物主要是苯并吡啶吡咯、二苯并吡啶吡咯类化合物。渣油中N1和N2类化合物的平均缩合度低于高温焦油沥青,但其碳数重心远高于高温焦油沥青,渣油中存在相当一部分高缩合度、长侧链的喹淋类、吡啶吡咯类大分子化合物,这部分物质是渣油中最重质、最难转化的大分子结构之一。加氢裂化过程中,高温焦油沥青中碱性N1类化合物主要发生加氢饱和及烷基侧链断裂反应,N2类化合物缩合度整体下降。渣油加氢尾油中N1类和N2类化合物DBE和碳数重心明显变窄。渣油加氢尾油中难以加氢转化的高缩合度、大分子量的碱性氮化合物较多,据此可推测,其加氢裂化性能低于高温焦油沥青加氢尾油,二次加工过程中会更易于结焦。

关键词：高温焦油沥青傅立叶变换离子回旋共振质谱分子识别结构表征

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煤及燃煤产物中稀土元素的分布赋存特征研究进展

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煤炭科学技术 2024年第3期52卷 269-282页

作者：邢艳阳丁华白向飞何金煤炭科学研究总院北京100013 煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院北京100013 国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室北京100013

稀土元素因其特殊的性质被广泛用于永磁、冶金、储氢材料等领域,消费量逐年递增。我国是稀土元素储量大国,至2020年我国稀土元素矿产量在世界占比逐年下降,近几年有所回升,但仍需要寻找和开发其他可作为稀土元素供应源的材料。煤作为一... 详细信息

稀土元素因其特殊的性质被广泛用于永磁、冶金、储氢材料等领域,消费量逐年递增。我国是稀土元素储量大国,至2020年我国稀土元素矿产量在世界占比逐年下降,近几年有所回升,但仍需要寻找和开发其他可作为稀土元素供应源的材料。煤作为一种有机矿产,形成过程中可富集稀土元素。深入认识煤中稀土元素含量及赋存状态对后续研究其燃烧产物中稀土元素赋存和提取回收具有重要意义。国内外学者分时代、地区、煤级研究煤中稀土元素含量,对煤及其燃烧产物中的稀土元素赋存状态研究进行总结,并初步认识到我国煤及其燃烧产物中的稀土元素分布赋存特征。目前研究表明,中国煤中的平均稀土元素含量是世界煤中的平均稀土元素含量的两倍;晚二叠世时期煤中稀土元素相对富集;煤中稀土元素主要以硅酸盐态存在。稀土元素性质稳定,经过燃烧后可在燃煤产物中明显富集,主要富集在非磁性的细飞灰颗粒中。对于煤中稀土元素含量的统计应综合考虑样品来源矿区的覆盖率、样品处理方式、微量元素测试方式等因素,以提高统计数据的代表性和准确性。综合直接观测、表征测试方法、逐级化学提取法及数理统计方法以推测得到较为可靠的赋存状态。我国煤炭消费量可观,能源供应以火力发电为主,燃煤产物产量巨大,煤中稀土元素至燃煤产物中可得到几十倍的富集,探明电厂燃煤产物中稀土元素富集分布规律,结合其提取的难易程度提出对应的回收工艺,以实现对燃煤产物资源化利用。

关键词：煤稀土元素赋存状态燃煤产物富集行为

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飞灰残碳量对除尘器性能影响规律

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煤炭学报 2022年第9期47卷 3463-3471页

作者：夏少波段璐王建朋纪任山崔豫泓张朝煤炭科学研究总院北京100013 北京天地融创科技股份有限公司北京100013 国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室北京100013

燃煤工业锅炉应用单一布袋除尘器已难以满足愈发严格的排放标准,电袋除尘器是实现燃煤工业锅炉超低排放的选择之一。基于耦合电袋除尘器实验平台,研究了残碳量对飞灰特性及布袋除尘器和电袋除尘器除尘性能、运行情况及能耗等的影响,结... 详细信息

燃煤工业锅炉应用单一布袋除尘器已难以满足愈发严格的排放标准,电袋除尘器是实现燃煤工业锅炉超低排放的选择之一。基于耦合电袋除尘器实验平台,研究了残碳量对飞灰特性及布袋除尘器和电袋除尘器除尘性能、运行情况及能耗等的影响,结果表明,堆积密度随飞灰残碳量降低而增大,残碳量高于18.18%时增速较慢,低于18.18%时增速较快。与布袋除尘器相比,电袋除尘器出口总尘质量浓度和不同粒径颗粒物质量浓度均降低,总尘脱除效率和分级脱除效率均提高,喷吹周期延长,喷吹压降最低值普遍降低,总能耗均降低,并且残碳量越低,除尘性能越好。布袋除尘器对不同残碳量飞灰有不同穿透窗口,脱除效率随飞灰残碳量降低而提高,而电袋除尘器对残碳量低于18.18%的飞灰无明显穿透窗口。两除尘器喷吹周期均随着喷吹次数增加而减小,压降最低值随着喷吹次数增加而升高。电袋除尘器对4种飞灰的平均喷吹周期分别是布袋除尘器的3.27倍、4.27倍、4.91倍和1.92倍,并且随着飞灰残碳量的降低,布袋除尘器的喷吹周期延长,压降最低值减小,总能耗先减后增,电袋除尘器的喷吹周期则先延长后缩短,压降最低值先减后增,总能耗先增后减,布袋压降是布袋除尘器和电袋除尘器总能耗的主要因素。总体而言,电袋除尘器在除尘性能、长周期运行和能耗等方面均优于布袋除尘器,是燃煤工业锅炉实现超低排放的有效途径之一。

关键词：布袋除尘器电袋除尘器残碳除尘性能压降能耗

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温度对N-月桂酰肌氨酸与三乙醇胺反应产物结构及性能的影响

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精细化工 2020年第5期37卷 962-967页

作者：杭智军王玉超煤炭科学技术研究院有限公司矿用油品分院北京100013 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室北京100013 国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室北京100013

针对N-月桂酰肌氨酸与三乙醇胺的反应过程中产物结构不明确、性能不稳定等问题,考察了反应温度对N-月桂酰肌氨酸与三乙醇胺反应产物结构的影响,通过红外光谱、核磁共振氢谱及质谱对其结构进行了分析确认。结果表明:低温(75℃)条件下,更... 详细信息

针对N-月桂酰肌氨酸与三乙醇胺的反应过程中产物结构不明确、性能不稳定等问题,考察了反应温度对N-月桂酰肌氨酸与三乙醇胺反应产物结构的影响,通过红外光谱、核磁共振氢谱及质谱对其结构进行了分析确认。结果表明:低温(75℃)条件下,更容易获得阴离子型表面活性剂(产物A),高温(130℃)条件下,更容易获得非离子型表面活性剂(产物B)。对两种产物的泡沫性能及抗硬水能力进行了对比,结果显示,当质量分数小于0.8%时,产物A的表面张力大于产物B的表面张力,且在质量分数为0.15%时,表面张力均达到最小,此时产物A与产物B的泡沫半衰期分别为22.56和28.26min。当质量分数为1.0%时,产物B的抗硬水能力比产物A的提升了30.5%,更有利于乳液稳定。

关键词： N-月桂酰肌氨酸三乙醇胺反应温度表面活性剂

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移动床中内构件对煤热解反应过程调控作用

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化工进展 2021年第3期40卷 1334-1343页

作者：周琦张旭白效言张飏王岩裴贤丰煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院北京100013 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室北京100013 国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室北京100013 煤炭科学研究总院北京100013

在外热式内构件(多级折流板和多段集气管)移动床反应器内研究了淖毛湖煤的热解特性,并与常规固定床反应器中煤热解行为进行对比,考察了两反应器内的传热速率以及热解温度对产物分布、热解气组成、焦油组成和品质等影响规律。结果表明:在... 详细信息

在外热式内构件(多级折流板和多段集气管)移动床反应器内研究了淖毛湖煤的热解特性,并与常规固定床反应器中煤热解行为进行对比,考察了两反应器内的传热速率以及热解温度对产物分布、热解气组成、焦油组成和品质等影响规律。结果表明:在450℃低温热解时,煤颗粒在内构件移动床内的升温时间比固定床缩短了60%以上,内构件具有显著提高反应器内颗粒间传热速率的作用。随着热解温度的升高,热解气中的C_(2)H_(4)/C_(2)H_(6)和C_(3)H_(6)/C_(3)H_(8)的比值变大,挥发分的二次反应程度加大,但裂解程度低于固定床。内构件移动床中的焦油产率随温度的升高先增加后降低,在550℃时达到最高为10.8%(质量分数),比固定床增高约28.6%。当热解温度越高时,移动床所产焦油中的沥青质组分含量越低,在750℃时焦油中轻质组分质量分数达到85.17%,脂肪烃含量降低到了28.00%。通过与固定床对比,揭示了内构件(多级折流板和集气管)调控淖毛湖煤热解反应并提高热解焦油产率和品质的作用。

关键词：移动床热解传热传质内构件焦油品质调控

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折流内构件移动床中煤在不同停留时间下的热解行为特性

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燃料化学学报 2021年第5期49卷 703-711页

作者：周琦张旭王岩曲思建张飏白效言裴贤丰煤炭科学技术研究院有限公司煤化工分院北京100013 煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室北京100013 国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室北京100013 煤炭科学研究总院北京100013

针对常规移动床煤热解工艺所面临的无法处理粉煤,轻质焦油产率低、焦油品质差等问题,开发了折流内构件移动床热解工艺来调控气固两相的热质传递和热解反应过程。利用多段集气系统可及时地收集煤在不同热解阶段释放出的油气产物,研究了... 详细信息

针对常规移动床煤热解工艺所面临的无法处理粉煤,轻质焦油产率低、焦油品质差等问题,开发了折流内构件移动床热解工艺来调控气固两相的热质传递和热解反应过程。利用多段集气系统可及时地收集煤在不同热解阶段释放出的油气产物,研究了淖毛湖煤在不同温度和停留时间下的热解行为特性和产物品质。结果表明,折流内构件强化了颗粒间的热量和挥发分物质的传递,使其可处理0.4−6.0 mm的粉煤;在热解温度550℃,停留时间为3.0 h时,热解焦油产率达到最高为11.38%(占格金焦油产率的86.87%,质量分数),焦油馏分中低于360℃的轻质组分质量分数为85.0%;随着停留时间的延长,热解气中的H2体积分数从22.1%增加到了35.1%,CO体积分数从8.0%增加到了9.5%;在第一和第二层反应器中的焦油产率随停留时间的延长而增加,在第三和第四层反应器内当停留时间为2.0 h时焦油产率最大;随着床层数的增加,焦油模拟蒸馏馏分中的轻质组分含量增加,焦油脂肪烃化合物含量减小,而单环芳烃和二环芳烃的含量逐渐增加。

关键词：移动床折流内构件热解停留时间焦油品质

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半干法脱硫剂的性能及脱硫机理

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煤炭转化 2019年第3期42卷 55-61页

作者：崔名双周建明张鑫牛芳潘冠福煤炭科学研究总院节能技术有限公司煤炭资源高效开采与洁净利用国家重点实验室国家能源煤炭高效利用与节能减排技术装备重点实验室北京研究生100013

在固定床脱硫实验平台上探究低温低含水率条件下,制备钙基脱硫剂的脱硫过程及脱硫机理。采用BET表征手段对脱硫剂的孔隙结构进行表征,X射线能谱分析脱硫剂中活性氧化钙的含量。结果表明:根据脱硫反应速率与扩散速率的差值,将钙基脱硫剂... 详细信息

在固定床脱硫实验平台上探究低温低含水率条件下,制备钙基脱硫剂的脱硫过程及脱硫机理。采用BET表征手段对脱硫剂的孔隙结构进行表征,X射线能谱分析脱硫剂中活性氧化钙的含量。结果表明:根据脱硫反应速率与扩散速率的差值,将钙基脱硫剂的脱硫过程分为动力段、平衡段和过渡段三个阶段,脱硫效率在动力段由脱硫反应速率控制,在过渡段由气体扩散速率控制,提高脱硫效率即减小脱硫反应速率与气体扩散速率的差值;随着含水率的增加,有效脱硫时间和最大脱硫效率分别呈现递增和递减的趋势,本实验中脱硫效率最大为100%,有效脱硫时间最长为55.47min,粉煤灰和熟石灰掺混比(质量比)不同的脱硫剂有效物质含量以及脱硫剂孔隙结构均发生变化,最佳掺混比为3∶1;在过渡段中存在脱硫效率的小幅度上升,当含水率越小,粉煤灰占比越大过渡段脱硫效率的上升趋势越明显,上升段主要发生在中小孔径区域。

关键词：脱硫剂性能脱硫机理含水率掺混比孔隙结构脱硫效率

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