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深部煤炭地下气化产物调控与气化腔封存CO_(2)的研究进展及主要挑战
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作者 秦波涛 李怀展 +2 位作者 申建 冯乐乐 董脉帆 《煤炭学报》 北大核心 2026年第1期721-740,共20页
煤炭地下气化(UCG)是将地下煤炭通过可控燃烧原位转化为可燃气体(H2、CH4、CO等)的化学采矿方法,是深部煤炭资源实现清洁高效利用的重要技术手段。煤炭地下气化结束后会形成大量气化腔,是实现二氧化碳地质封存的优质天然空间。然而,目... 煤炭地下气化(UCG)是将地下煤炭通过可控燃烧原位转化为可燃气体(H2、CH4、CO等)的化学采矿方法,是深部煤炭资源实现清洁高效利用的重要技术手段。煤炭地下气化结束后会形成大量气化腔,是实现二氧化碳地质封存的优质天然空间。然而,目前煤炭地下气化存在反应过程控制难、产气品质和稳定性差、气化腔稳定性难以保证、盖层长效密封性不佳等问题,制约了该技术的推广应用。论文聚焦深部煤炭地下气化耦合二氧化碳封存(UCG-CCS)的发展前景,系统地梳理了三方面的国内外研究进展:一是地下气化产物生成规律与调控方法;二是多场耦合条件下气化腔三维演化特征;三是气化腔封存CO_(2)热烧变围岩密封性动态演化机制。在此基础上,凝练出了目前需要迫切解决的3个核心科学难题:(1)原生致密煤体热质输运条件下高效产气调控机制不清;(2)多场耦合条件下煤炭地下气化腔围岩次生弱面形成机制不明;(3)化学-力学耦合作用下气化腔密封性动态演化机制不清。进而,总结了UCG-CCS面临的三大关键挑战:如何实现煤炭地下气化长期稳定高效产气、如何实现高采出率条件下气化腔结构稳定性控制、以及如何实现煤炭地下气化腔CO_(2)长效安全封存。最后,展望了未来研究的攻关方向,为实现深部煤炭资源的清洁高效开发利用与二氧化碳的长效安全封存提供参考。 展开更多
关键词 深部煤炭地下气化 二氧化碳封存 产物调控 围岩稳定性 气化腔密封性
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水煤浆气化灰渣的特性分析及表征
2
作者 姚彬 刘颖 +3 位作者 张宁 胡艳 张国辉 张文存 《应用化工》 北大核心 2026年第2期480-483,共4页
以德士古水煤浆气化灰渣为研究对象,论述了灰渣中粗渣和细渣的来源和区别,测定了粗渣和细渣中的元素组成及赋存状态,同时观察粗渣和细渣在扫描电镜下的形貌结构,最后研究了粗渣和细渣的粒度分布特性。通过分析和表征发现,灰渣中的主要... 以德士古水煤浆气化灰渣为研究对象,论述了灰渣中粗渣和细渣的来源和区别,测定了粗渣和细渣中的元素组成及赋存状态,同时观察粗渣和细渣在扫描电镜下的形貌结构,最后研究了粗渣和细渣的粒度分布特性。通过分析和表征发现,灰渣中的主要成分为SiO_(2)、CaO、Fe_(2)O_(3)和Al_(2)O_(3),主要元素为C、Si、Al、Ca、Fe。灰渣中残炭表现为不规则或无定形颗粒,灰分以球形玻璃微珠和团聚体的形式存在,细渣与粗渣相比,孔隙结构较发达、平均孔径较小、孔隙率较高。粗渣的产率和含碳量主要集中在中间粒径(0.125~1 mm),细渣的粒径分布在微细粒级(<0.045 mm)和较粗粒级(>0.125 mm)的产率较高。 展开更多
关键词 气化灰渣 残炭 粗渣 细渣 粒度
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煤气化熔渣结构的多尺度研究进展
3
作者 高龙飞 白进 +4 位作者 刘星辰 孔令学 李怀柱 白宗庆 李文 《化工学报》 北大核心 2026年第2期537-560,共24页
煤炭清洁高效利用是我国能源转型的关键路径,气流床气化作为现代煤化工的核心工艺,熔渣的流动性决定着气化炉运行稳定性。气化熔渣的结构特征决定了其黏度、熔点等关键物化性质,系统综述了熔渣从宏观、介观到微观的多尺度结构研究进展,... 煤炭清洁高效利用是我国能源转型的关键路径,气流床气化作为现代煤化工的核心工艺,熔渣的流动性决定着气化炉运行稳定性。气化熔渣的结构特征决定了其黏度、熔点等关键物化性质,系统综述了熔渣从宏观、介观到微观的多尺度结构研究进展,论述了其多维结构特征,总结了各尺度结构参数的计算原理及分析方法,回顾了硅酸盐熔体领域的理论发展概况。论述了实验表征、分子模拟技术以及人工智能等方法在熔渣研究中的关键进展,以及各类方法的优势与局限。通过对聚合度理论、电荷补偿理论到氧键结构、环分布以及动态演化理论的梳理,论述了熔渣体系从静态统计描述到动态演化机制认知的范式转变。研究发现熔渣结构的动态演化主导流变行为,未来需发展原位表征技术耦合机器学习和多尺度模拟,构建高质量、标准化的物性与结构数据库,并发展融合物理机理的可解释机器学习模型,为熔渣性质的精准调控与气化工艺的优化提供坚实的理论基础。 展开更多
关键词 煤气化 熔渣结构 灰化学 多尺度 分子模拟 显微结构
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CO_(2)氧化乙烷脱氢制乙烯催化剂应用进展
4
作者 高宇 李正甲 +1 位作者 岑洁 姚楠 《高校化学工程学报》 北大核心 2025年第1期22-29,共8页
二氧化碳氧化乙烷脱氢(CO_(2)-ODH)制乙烯具有重要的基础研究意义和应用价值。文中阐述了CO_(2)-ODH反应的反应机理和关键科学问题(C-C/C-H键选择性断裂),分析了催化剂活性中心的电子性质和几何性质、界面位点效应、金属-载体相互作用... 二氧化碳氧化乙烷脱氢(CO_(2)-ODH)制乙烯具有重要的基础研究意义和应用价值。文中阐述了CO_(2)-ODH反应的反应机理和关键科学问题(C-C/C-H键选择性断裂),分析了催化剂活性中心的电子性质和几何性质、界面位点效应、金属-载体相互作用、催化剂表面酸碱性质、杂原子掺杂作用以及催化剂的失活和再生问题对CO_(2)-ODH反应性能和催化剂构效关系的影响,介绍了贵金属催化剂和非贵金属催化剂在CO_(2)-ODH反应中的应用,结合反应机理和关键问题提出了构筑高效乙烷氧化脱氢催化剂可能的方法,最后对适用于CO_(2)-ODH反应的催化剂研究进展进行了总结和展望。研究结论为研发得到具有较好活性、产物选择性和稳定性的CO_(2)-ODH催化剂提供了借鉴和理论指导,为其进一步商业化应用提供了有益的支撑。 展开更多
关键词 二氧化碳氧化乙烷脱氢 催化剂 反应机理 反应活性中心 构效关系
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pH调控型多效煤层润湿反转剂的研究
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作者 张兴巧 李小江 +3 位作者 杜小亮 贾振福 张瀚 黄辉荣 《应用化工》 北大核心 2025年第5期1189-1192,1198,共5页
为解决大规模体积压裂中煤层防水锁促解吸的问题,以马来酸酐(MAH)、乙二胺(EDA)和N,N-二甲基十二胺(DMA12)为原料,制备出一种pH可调控的假双子表面活性剂EBMAA-DMA12,测试了不同pH下EBMAA-DMA12溶液的表面张力和煤样润湿后接触角的变化... 为解决大规模体积压裂中煤层防水锁促解吸的问题,以马来酸酐(MAH)、乙二胺(EDA)和N,N-二甲基十二胺(DMA12)为原料,制备出一种pH可调控的假双子表面活性剂EBMAA-DMA12,测试了不同pH下EBMAA-DMA12溶液的表面张力和煤样润湿后接触角的变化,并计算了对煤样的黏附功。结果表明,此假双子表面活性剂具有良好的pH影响行为,可通过调节溶液的pH实现表面活性及煤样表面润湿性的改变。当溶液pH值<6.87,疏水性增加,接触角增加范围为9.71~14.4°,即有助于降低毛细管力,可作为防水锁剂,驱替后的煤样渗透率恢复率可达19.31%;当调节表面活性剂溶液pH>6.87,亲水性增加,煤样的接触角范围减小为21.46~32.96°,有利于降低煤层表面自由能,可作为煤层气解吸剂。 展开更多
关键词 水锁效应 润湿性 毛细管力 解吸剂
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煤气化动力学模型研究 被引量:61
6
作者 向银花 王洋 +2 位作者 张建民 黄戒介 赵建涛 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第1期21-26,共6页
煤的气化动力学是煤气化技术研究开发和模型化的基础 ,对实现煤的高效利用具有重要指导意义。目前 ,有关煤气化动力学的模型很多 ,但还未见有将这些模型进行详细的分析与比较的文章。本文总结了目前常用的煤气化动力学模型 ,提出了两种... 煤的气化动力学是煤气化技术研究开发和模型化的基础 ,对实现煤的高效利用具有重要指导意义。目前 ,有关煤气化动力学的模型很多 ,但还未见有将这些模型进行详细的分析与比较的文章。本文总结了目前常用的煤气化动力学模型 ,提出了两种新的半经验模型 ;并运用这些模型处理了彬县、神木、王封煤的气化数据。通过各模型的相关系数及对各模型进行的分析与比较发现 ,所提出的下述煤气化动力学模型简单、适用、精度高。dxdt=k0 ynH2 O exp( EaRT) (1 x) m ,m =a +bT  在模型中 ,把m定义为煤种与温度的函数。此模型不但能有效地描述气化过程 ,同时它还能很好地描述煤气化在不同温度下的不同阶段性。 展开更多
关键词 气化 动力学模型 相关系数 反应速率
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高灰熔点煤高温下煤焦CO_2/水蒸气气化反应特性的实验研究 被引量:36
7
作者 乌晓江 张忠孝 +3 位作者 朴桂林 小林信介 森滋勝 板谷義紀 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2007年第32期24-28,共5页
我国煤炭年产量中,1400℃以上的高灰熔点煤约占50%以上。为探索固态排渣方式的高灰熔点煤气流床气化,文中选出具有代表性的3种高灰熔点煤种和1种低灰熔点煤种,在TGA-51H型高温热天平上进行了煤焦—CO2和煤焦—水蒸气气化反应特性的实验... 我国煤炭年产量中,1400℃以上的高灰熔点煤约占50%以上。为探索固态排渣方式的高灰熔点煤气流床气化,文中选出具有代表性的3种高灰熔点煤种和1种低灰熔点煤种,在TGA-51H型高温热天平上进行了煤焦—CO2和煤焦—水蒸气气化反应特性的实验研究,并利用SEM考察了气化条件下煤焦及灰的微观结构。实验结果表明:在煤焦—CO2/H2O反应过程中,反应速度明显表现出高温区域的扩散反应和低温区域的化学反应;无论在1273~1573K的低温区域,还是在高于1573K的高温区域,反应速率随燃料比的增加而减小;低灰熔点煤在高温条件下,气化反应速率随温度的升高变化不大,有时甚至略有下降;对于高灰熔点煤种其气化反应速率随温度的升高仍继续升高。 展开更多
关键词 高灰熔点煤 煤气化 气化反应特性 CO2 水蒸气
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加压下中国典型煤二氧化碳气化反应的热重研究 被引量:24
8
作者 向银花 王洋 +2 位作者 张建民 房倚天 董众兵 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第5期398-402,共5页
用TG 15 1加压热天平 ,测定了三种典型中国煤在二氧化碳气氛下的气化反应活性。结果表明 ,反应速率与温度的关系符合Arrhenius定律 ,同时反应速率随着压力的增加而增加 ,但是随着压力的增加 ,压力对反应速率的影响越来越小。用下式dxdt=... 用TG 15 1加压热天平 ,测定了三种典型中国煤在二氧化碳气氛下的气化反应活性。结果表明 ,反应速率与温度的关系符合Arrhenius定律 ,同时反应速率随着压力的增加而增加 ,但是随着压力的增加 ,压力对反应速率的影响越来越小。用下式dxdt=k0PCO21+aPCO2exp( Ea (RT) ) (1 x) n模拟实验曲线的结果表明 ,n值随着温度的升高而降低 ,随压力的增加而增大。 展开更多
关键词 二氧化碳 气化反应 热重研究 煤焦 加压气化 反应动力学
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非等温热重分析研究煤焦气化动力学 被引量:37
9
作者 周志杰 范晓雷 +2 位作者 张薇 王辅臣 于遵宏 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2006年第2期219-222,共4页
使用等温法和非等温法热重分析研究了神府煤焦气化反应动力学.在非等温法中,Doyle和Coats-Redfern近似函数都可以模拟煤焦气化反应过程,两种函数在不同的升温速率下得到了与等温法相近的E值.对比两个函数拟合实验数据的相关系数,确定在... 使用等温法和非等温法热重分析研究了神府煤焦气化反应动力学.在非等温法中,Doyle和Coats-Redfern近似函数都可以模拟煤焦气化反应过程,两种函数在不同的升温速率下得到了与等温法相近的E值.对比两个函数拟合实验数据的相关系数,确定在非等温热重分析中使用Coats-Redfern函数在15℃/m in的升温速率下求取煤焦气化反应动力学参数是一种既简便又准确的方法. 展开更多
关键词 非等温法 热重分析 煤焦气化 气化动力学
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水煤浆气化炉激冷室下降管内流动与传热数学模拟 被引量:24
10
作者 赵永志 顾兆林 +1 位作者 李云 冯霄 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第1期115-118,共4页
Quench chamber is the most important component in the coal gasifier,and is easy to break.In order to find the pattern of turbulent flow and heat transfer of synthetic gas in the Vertical downward pipe,a numerical mode... Quench chamber is the most important component in the coal gasifier,and is easy to break.In order to find the pattern of turbulent flow and heat transfer of synthetic gas in the Vertical downward pipe,a numerical model based on analyzing the flow and heat transfer features of the vertical pipe in quench chamber is first presented.The variations of temperature,velocity of synthetic gas with the change in length and radius of the vertical pipe and the velocity of the gas are obtained,and the effect of radiation is found. The pattern of turbulent flow and heat transfer of synthetic gas in the vertical pipe is further revealed. 展开更多
关键词 水煤浆气化炉 激冷室 下降管 流动 传热 数学模拟 气化设备
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丝网结构对爆炸气体淬熄的试验研究 被引量:43
11
作者 喻健良 蔡涛 +1 位作者 李岳 史启才 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第2期97-100,共4页
研究了多层丝网结构对乙炔/空气混合气体和丙烷,空气混合气体燃烧爆炸的抑制作用.提出了临界淬熄速度、临界淬熄超压和熄爆参数3个概念,用火焰传播速度和压力来描述抑爆效果,使用熄爆参数来衡量抑爆结构抑制燃烧爆炸的能力.试验研究了... 研究了多层丝网结构对乙炔/空气混合气体和丙烷,空气混合气体燃烧爆炸的抑制作用.提出了临界淬熄速度、临界淬熄超压和熄爆参数3个概念,用火焰传播速度和压力来描述抑爆效果,使用熄爆参数来衡量抑爆结构抑制燃烧爆炸的能力.试验研究了临界淬熄速度、临界淬熄超压和熄爆参数与多层丝网抑爆结构几何参数之间的关系,并得出该关系的经验公式.随着丝网几何参数的增加,淬熄性能变好. 展开更多
关键词 抑制燃烧爆炸 丝网结构 临界淬熄速度 临界淬熄超压 熄爆参数
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煤焦制备条件对其气化反应性的影响 被引量:54
12
作者 徐秀峰 崔洪 +2 位作者 顾永达 陈诵英 吴东 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1996年第5期404-410,共7页
改变制焦条件(温度、升温速率、保温时间)制备了八个煤焦样品。78℃下CO2物理吸附和200℃下O2化学吸附分别测定了它们的总比表面积和活性表面积。用XRD测定了它们的碳微晶尺寸。TG法测定了煤焦与空气在450、500... 改变制焦条件(温度、升温速率、保温时间)制备了八个煤焦样品。78℃下CO2物理吸附和200℃下O2化学吸附分别测定了它们的总比表面积和活性表面积。用XRD测定了它们的碳微晶尺寸。TG法测定了煤焦与空气在450、500、550℃下的等温气化反应活性,并用Arhenius方程和半衰期法分别求得了每个样品的反应活化能E和指前因子A。结果表明:制焦温度越高,升温速率越慢,保温时间越长,煤焦的反应活性越低;煤焦的总比表面积、活性表面积和碳微晶尺寸与其气化反应性之间有较好的关联。还发现E和A之间存在着动力学补偿效应:lnA=0.1402E7.5819。 展开更多
关键词 气化 煤焦 煤气化
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煤焦二氧化碳气化动力学研究 (Ⅰ)等温热重法 被引量:32
13
作者 周静 周志杰 +1 位作者 龚欣 于遵宏 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2002年第4期66-67,共2页
在常压热天平上以等温法来研究神府煤焦 - CO2 气化反应 ,并用多种方法来求算动力学参数 ,实验结果表明 :随气化反应温度增加 ,煤焦炭转化率明显增加 ;不同反应温度下 ,煤焦 - CO2气化反应在 1 2 0 0℃以下为动力学控制阶段 ,1 2 0 0℃... 在常压热天平上以等温法来研究神府煤焦 - CO2 气化反应 ,并用多种方法来求算动力学参数 ,实验结果表明 :随气化反应温度增加 ,煤焦炭转化率明显增加 ;不同反应温度下 ,煤焦 - CO2气化反应在 1 2 0 0℃以下为动力学控制阶段 ,1 2 0 0℃以上逐步过渡到扩散控制 。 展开更多
关键词 煤焦 二氧化碳 气化动力学 研究 等温热重法
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重金属在煤气化过程的分布迁移规律及控制 被引量:20
14
作者 王云鹤 李海滨 +1 位作者 黄海涛 陈勇 《中国环境科学》 EI CAS CSSCI CSCD 北大核心 2002年第6期556-560,共5页
选用2种气化用煤--大同煤和神府煤,进行水蒸气气化实验,研究了在不同温度下重金属元素--砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、汞(Hg)和铅(Pb)在气化产物中的分布.实验数据表明,重金属元素主要富集在气化灰中或是散发到大气中,同时,在焦油中重金属... 选用2种气化用煤--大同煤和神府煤,进行水蒸气气化实验,研究了在不同温度下重金属元素--砷(As)、镉(Cd)、铬(Cr)、汞(Hg)和铅(Pb)在气化产物中的分布.实验数据表明,重金属元素主要富集在气化灰中或是散发到大气中,同时,在焦油中重金属元素也有一定的含量,尤其是Cd,在焦油中的含量达到总量的22%~37%.添加无水CaSO4,高岭土,铝土矿,无水CaCO3 4种不同的吸附剂,发现不同的吸附剂对不同的重金属有不同的吸附作用.4种吸附剂对重金属元素的吸附既有物理吸附,又有吸附剂与重金属之间的化学反应. 展开更多
关键词 气化过程 控制 重金属 吸附剂 分布迁移规律
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射流携带床气化炉内宏观混合过程研究(Ⅲ)过程分析与模拟 被引量:15
15
作者 王辅臣 吴韬 +2 位作者 于建国 龚欣 于遵宏 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 1997年第3期336-346,共11页
对射流携带床气化过程进行了分析,提出了气化过程的机理模型;建立了射流携带床气化炉的数学模型,对工业操作条件下的渣油和水煤浆气化炉进行了模拟,预测了工艺条件对气化结果的影响。
关键词 气化炉 混合 数学模型 模拟 煤炭气化 气化
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煤焦水蒸气气化特性及动力学研究 被引量:27
16
作者 杨小风 周静 +1 位作者 龚欣 于遵宏 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2003年第4期46-50,共5页
运用等温热重法 ,对三种不同的煤焦 ,在反应温度 90 0℃~ 1 2 0 0℃之间进行水蒸气气化实验 .分别考察了常压下反应温度、水蒸气分压和煤种对反应的影响 ;并且对不同煤焦的反应进行动力学计算 ,求取动力学参数 .研究发现 ,煤焦水蒸气... 运用等温热重法 ,对三种不同的煤焦 ,在反应温度 90 0℃~ 1 2 0 0℃之间进行水蒸气气化实验 .分别考察了常压下反应温度、水蒸气分压和煤种对反应的影响 ;并且对不同煤焦的反应进行动力学计算 ,求取动力学参数 .研究发现 ,煤焦水蒸气的反应与煤焦 - CO2 的反应相比速率要快得多 ,并且随反应温度升高 ,反应速率急剧增大 . 展开更多
关键词 煤焦 水蒸气 气化特性 动力学 等温热重法 反应温度
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煤经气化制液体燃料及其高温煤气净化研究进展(英文) 被引量:12
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作者 王建国 李永旺 +4 位作者 韩怡卓 孙予罕 房倚天 赵建涛 秦张峰 《催化学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第8期770-775,共6页
煤炭是中国最重要的能源.煤炭的有效利用不仅要提高效率,而且要降低污染物和温室气体二氧化碳的排放.相对于传统的煤燃烧利用技术,煤经气化生产各种化学产品被认为是先进的煤洁净利用的重要途径.几乎所有的目前由日趋枯竭的石油资源生... 煤炭是中国最重要的能源.煤炭的有效利用不仅要提高效率,而且要降低污染物和温室气体二氧化碳的排放.相对于传统的煤燃烧利用技术,煤经气化生产各种化学产品被认为是先进的煤洁净利用的重要途径.几乎所有的目前由日趋枯竭的石油资源生产的化学产品,都可经煤气化从合成气转化获得.本文介绍了中国科学院山西煤炭化学研究所近年来在煤经气化制液体燃料及其高温煤气净化方面的研究进展,主要包括煤的灰熔聚流化床气化、高温气体净化、浆态床反应器铁基催化剂费托合成、低碳醇合成以及一步法二甲醚合成等技术. 展开更多
关键词 煤制液体燃料 煤气化 高温气体净化 费托合成 低碳醇 二甲醚
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部分气化焦的水蒸气气化动力学 被引量:14
18
作者 向银花 王洋 +3 位作者 张建民 张守玉 房倚天 董众兵 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2003年第3期368-373,共6页
分析了部分气化焦的再气化动力学行为 ,详细描述了煤在气化过程中的阶段气化特性 ,重点考察了实验焦气化率、温度、煤种对各煤焦再气化动力学参数及阶段气化特性的影响 .结果表明 :随着实验焦气化率的改变 ,实验焦在水蒸气气氛下的动力... 分析了部分气化焦的再气化动力学行为 ,详细描述了煤在气化过程中的阶段气化特性 ,重点考察了实验焦气化率、温度、煤种对各煤焦再气化动力学参数及阶段气化特性的影响 .结果表明 :随着实验焦气化率的改变 ,实验焦在水蒸气气氛下的动力学参数也会发生相应的变化 ;煤种与温度不但是影响煤气化速率的主要因素 ,同时也是影响煤气化阶段特性的重要因素 . 展开更多
关键词 部分气化焦 水蒸气 再气化 动力学参数 气化速率
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神府煤热解的结构变化及煤焦加氢反应性研究 被引量:18
19
作者 张金刚 孙志刚 +4 位作者 郭强 王兴军 于广锁 刘海峰 王辅臣 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期129-137,共9页
将煤加氢过程分解为原煤热解和焦加氢两个过程,在固定床反应器内研究了煤热解和焦加氢反应。采用红外气体分析仪、拉曼光谱仪和X射线衍射仪,分析研究了煤热解过程中气体组分含量与煤焦微观结构变化的相互关系以及煤焦微观结构对其加氢... 将煤加氢过程分解为原煤热解和焦加氢两个过程,在固定床反应器内研究了煤热解和焦加氢反应。采用红外气体分析仪、拉曼光谱仪和X射线衍射仪,分析研究了煤热解过程中气体组分含量与煤焦微观结构变化的相互关系以及煤焦微观结构对其加氢反应特性的影响。结果表明,热解温度对煤焦的微观结构和加氢反应性有较大影响,400-800℃,随着温度升高,煤焦拉曼分峰面积比A_(D1)/A_G、A_(D2)/A_G、A_(D3)/A_G、A_(D4)/A_G均上升,A_G/A_(All)减小。800-900℃,A_G/A_(All)增大,无序碳的相对含量增加,石墨化进程明显。煤焦的XRD分析与拉曼光谱分析结果一致。400-800℃,随着温度升高,煤焦中碳结构晶面间距d_(002)先增加后减小,堆垛高度L_(002)增加,晶面间距与堆垛高度比d_(002)/L_(002)减小,煤焦中石墨碳结构的含量增加。800-900℃,d_(002)减小,L_(002)明显增大。采用拉曼分峰比(aA_(D1/G)+bA_(D2/G)+cA_(D3)/G+dA_(D4/G))与加氢反应性特征参数τ_(0.5)进行线性拟合,得到代表碳微晶结构加氢反应性的拟合因子,且拟合因子越大,相应碳微晶的加氢反应性越好。 展开更多
关键词 煤热解 微观结构 煤焦加氢 拉曼分析
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白松木屑半焦与褐煤共气化过程中的协同效应 被引量:12
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作者 杨小芹 刘雪景 +3 位作者 刘海雄 岳晓明 曹景沛 周敏 《物理化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2014年第10期1794-1800,共7页
对白松木屑在200、300和400℃下马弗炉烘焙预处理制得半焦,与胜利褐煤进行共气化研究.傅里叶变换红外(FTIR)光谱分析表明,200和300℃制得白松木屑半焦中主要含有―C―O―、―CH3和―OH三种官能团,而400℃制得白松木屑半焦和褐煤结构相似... 对白松木屑在200、300和400℃下马弗炉烘焙预处理制得半焦,与胜利褐煤进行共气化研究.傅里叶变换红外(FTIR)光谱分析表明,200和300℃制得白松木屑半焦中主要含有―C―O―、―CH3和―OH三种官能团,而400℃制得白松木屑半焦和褐煤结构相似,主要含有―C=C―、―C=O和―OH三种官能团,因此,随着预处理温度升高,生物质半焦中的官能团从单键转换成双键.然后通过热重分析仪和固定床反应器对所制得的松木屑半焦、褐煤单独气化以及它们的共气化进行比较,两者的实验结果相吻合.随着制备松木屑半焦的温度升高,生物质半焦单独气化的产气率也不断提高;200和400℃制得的松木屑半焦与褐煤共气化时具有协同作用,而且400℃半焦与褐煤共气化的产气率、碳转化率和协同效率均大于200℃半焦的;300℃半焦与褐煤共气化不存在协同作用,相反,它们之间存在抑制作用.结合热重分析和固定床实验,推断协同气化主要是热解阶段松木屑半焦中碱金属和氢原子作用的结果. 展开更多
关键词 褐煤 松木屑半焦 混合气化 协同效应
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