高碳资源利用演化及低碳化实现的途径

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作者 梁鼎成 谢珠璨 +4 位作者 葛君函 解强 刘广波 椿范立 陈庆平 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第2期51-62,共12页

在过去的半个多世纪里,高碳资源主要作为能源使用。虽然有力促进了人类社会繁荣发展,但也给地球环境带来了严重的破坏,特别是高碳资源的燃烧会释放大量的温室气体,严重威胁人类可持续发展。从全球高碳资源发展和利用过程来看,推动高碳... 在过去的半个多世纪里,高碳资源主要作为能源使用。虽然有力促进了人类社会繁荣发展,但也给地球环境带来了严重的破坏,特别是高碳资源的燃烧会释放大量的温室气体,严重威胁人类可持续发展。从全球高碳资源发展和利用过程来看,推动高碳资源的低碳化利用是未来发展的必然趋势,也是解决气候变暖和生态破坏等重大环境问题的必由之路。为此,系统阐述了高碳资源的发展历程及其面临的问题,分析了实现高碳资源低碳化利用的必要性,并探讨了煤炭、石油和天然气等高碳资源低碳化利用的具体途径。结果表明:在短期内,可通过优化能源结构、提高资源利用效率以及推广碳捕集、利用与封存(CCUS)技术等措施,逐步降低高碳资源的碳排放强度,实现其从源头、过程到终端全过程的低碳、清洁和高效利用。在长期内,充分利用高碳资源的原料属性,通过不断优化与创新利用技术,推动高碳资源的精细化与高值化利用,以生产化学品的方式有效减少碳排放,为实现可持续发展和长期碳中和目标奠定基础。展望未来,随着可再生资源的快速发展,高碳资源与可再生资源进一步融合,将成为应对全球能源转型和碳减排挑战的重要路径。 展开更多

关键词 高碳资源 低碳化利用 能源结构 化工产品 可持续发展 碳中和

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沥青基碳纤维的制备工艺、反应机理及调控方法 被引量：3

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作者 刘金昌 严作贤 +2 位作者 王欣雨 解强 梁鼎成 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期110-123,共14页

沥青基碳纤维是重要的工程碳纤维之一,在航空航天、国防军工等领域具有广泛应用。沥青基碳纤维制备流程长、影响因素多,归咎于对其制备工艺、反应机理及调控方法的认识不足,迄今工业化生产强度性能优异的沥青基碳纤维仍面临诸多困难。... 沥青基碳纤维是重要的工程碳纤维之一,在航空航天、国防军工等领域具有广泛应用。沥青基碳纤维制备流程长、影响因素多,归咎于对其制备工艺、反应机理及调控方法的认识不足,迄今工业化生产强度性能优异的沥青基碳纤维仍面临诸多困难。以碳纤维生产流程为主线,针对原料预处理、沥青前驱体调制、熔融纺丝、预氧化及炭化与石墨化的现状、方法、机理及调控进行深入探讨分析。沥青基碳纤维的原料有煤系、石油系、生物质系、高分子系和纯化合物,原料预处理方法主要有蒸馏和萃取;沥青前驱体的调制本质是以氢转移反应和自由基反应并行的液相炭化反应,包括环化、芳构化、低聚和缩聚等复杂的反应过程。芳烃低聚物在高温下缩聚形成稠环芳烃片状大分子的基本结构单元,基本结构单元经过热运动不断聚集,形成聚集体;由于范德华力作用使基本结构单元相互堆叠,形成平行堆积体,进而通过层积、堆积等过程形成基本构筑单元聚集体。基本构筑单元聚集体在不同反应条件下可以转变为长程无序、短程有序的难石墨化结构,也可以转变为长程有序、短程有序的易石墨化结构。以煤系、石油系和生物质系物质为原料调制沥青前驱体时,因其反应活性好,通常选用设备简单、操作容易、成本低廉的热缩聚法;而当以萘、甲基萘等纯化合物为原料时,因其反应活性差,需要较高的温度才能引发自由基反应,故通常采用催化合成法。熔融纺丝宏观上起到塑型的作用,通过改变纺丝参数和喷丝板的形状分别可以调节碳纤维的直径和形状;此外,熔融纺丝对中间相沥青前驱体的重排分子作用尤为明显,使得石墨微晶更易沿轴向一维排列形成有序的石墨晶体结构。为使沥青纤维在炭化过程中不发生融化,需要将沥青纤维由热塑性转变为热固性,即通过轻微的氧化反应,让沥青中的稠环芳烃分子经历氧化、缩合、分解和脱水,从而形成特定的交联结构,最终在纤维结构中生成一定量的含氧官能团。炭化是使预氧化后的纤维经过复杂的化学反应和结构转变形成具有炭材料分子结构特征的碳纤维。炭化过程中,石墨微晶发生重排,非碳原子被移除,碳元素含量进一步升高;经过石墨化后,石墨晶体结构更加完整、取向度更高,使碳纤维向石墨纤维转变,强度性能更加优异。另外,针对沥青基碳纤维的突破方向,提出了从分子维度定向可控制备的思路;并为碳纤维生产过程中耗时耗能的预氧化步骤的优化改进提供了具体方法。 展开更多

关键词 碳纤维 沥青基 制备 机理 调控

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沸石膜在分离烟气中CO_(2)的挑战:沸石与载体间结合力研究进展 被引量：1

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作者 梁鼎成 杨录录 +3 位作者 解强 谢珠璨 邓青文 郭滨硕 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期163-172,共10页

发电厂烟气中CO_(2)是主要碳排放源之一,利用沸石膜孔径大小进行CO_(2)分离则是实现碳中和、降低碳排放的重要手段。然而,在高温高压气体环境下使用沸石膜分离烟气时,沸石与载体结合并不紧密,易导致膜层在分离烟气过程中破裂或与载体发... 发电厂烟气中CO_(2)是主要碳排放源之一,利用沸石膜孔径大小进行CO_(2)分离则是实现碳中和、降低碳排放的重要手段。然而,在高温高压气体环境下使用沸石膜分离烟气时,沸石与载体结合并不紧密,易导致膜层在分离烟气过程中破裂或与载体发生剥离,为沸石膜大规模分离CO_(2)提出挑战。综述了沸石与载体之间的结合方式以及结合力特性,并对定量表征结合力强弱的方法进行归纳、总结。结果表明,Decadodecasil 3R(DD3R)沸石具有全硅结构及介于CO_(2)/N_(2)分子大小的孔隙尺寸,可与经过酸处理的陶瓷载体形成相对稳固的共价键,从而形成结合紧密的沸石膜。即使在水蒸气影响下,该膜仍能有效实现烟气中CO_(2)/N_(2)分离;传统试验方法(如超声法、划痕法和压痕法)在研究载体、沸石和改性剂界面的结合力时无法提供详细数据,分子模拟能有效弥补这些不足,在原子尺度上模拟材料界面的结合情况并进行量化,从而为筛选最优的载体改性方法提供了坚实的理论基础。 展开更多

关键词 沸石膜 烟气 碳捕集 结合力 改性

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基于无机阻聚剂改性活性炭提高苯乙烯脱附效率的研究

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作者 梁鼎成 苏雪超 +4 位作者 解强 张连秀 邓青文 周红阳 刘金昌 《矿业科学学报》 CSCD 北大核心 2024年第6期988-997,共10页

吸附饱和苯乙烯等含有碳碳双键反应性VOCs的活性炭热脱附时,在高温下易形成大分子聚合物堵塞活性炭孔道、降低活性炭吸附性能。针对此问题,尝试采用浸渍法将无机阻聚剂负载于活性炭上进行改性,系统研究了无机阻聚剂种类、浓度和脱附温... 吸附饱和苯乙烯等含有碳碳双键反应性VOCs的活性炭热脱附时,在高温下易形成大分子聚合物堵塞活性炭孔道、降低活性炭吸附性能。针对此问题,尝试采用浸渍法将无机阻聚剂负载于活性炭上进行改性,系统研究了无机阻聚剂种类、浓度和脱附温度对苯乙烯吸脱附及再生性能的影响,并借助气体吸附法、X射线光电子能谱仪、扫描电镜等方法对阻聚机制进行了深入研究。结果表明:0.05 mol/L的FeCl_(3)作为阻聚剂通过浸渍负载于柱状活性炭,在脱附温度为100℃时脱附效果最好;通过浸渍法可以实现FeCl_(3)在活性炭中的有效负载,并在高温下猝灭自由基,一定程度上抑制了苯乙烯的聚合。该方法或能有效缓解活性炭吸附净化反应性VOCs时脱附再生难的问题。 展开更多

关键词 活性炭 苯乙烯 无机阻聚剂 阻聚机理

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煤基活性炭定向制备:原理·方法·应用 被引量：58

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作者 解强 张香兰 +2 位作者 梁鼎成 曹俊雅 刘金昌 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第1期100-127,共28页

依托丰富的煤炭资源,我国成为世界上最大的煤基活性炭生产国。简要回顾了我国煤基活性炭工业的起源和发展历程,介绍了煤基活性炭的制备方法、生产工艺及应用现状,分析影响活性炭合理应用的因素,着重讨论了活性炭定向制备的概念、原理、... 依托丰富的煤炭资源,我国成为世界上最大的煤基活性炭生产国。简要回顾了我国煤基活性炭工业的起源和发展历程,介绍了煤基活性炭的制备方法、生产工艺及应用现状,分析影响活性炭合理应用的因素,着重讨论了活性炭定向制备的概念、原理、方法及应用,提出了我国活性炭工业发展面临的重要问题和亟待研究的课题。结果表明:活性炭具有发达的孔隙结构,依据其对气、液相中微量成分选择性吸附的能力,在国防、医药、食品、化工行业得到广泛应用,近年来在能源、环境领域发现极大的应用前景;物理活化法是煤基活性炭制备的基本方法,原煤破碎活性炭、柱状活性炭及压块活性炭工艺是目前煤基活性炭的主要工业生产工艺,尤其是压块活性炭工艺,由于产能大、产品质量高且稳定并适于配煤、添加剂调孔,已成为新建、扩建活性炭企业的首选;孔结构、表面化学、形状、机械强度、流体力学性能等是影响活性炭应用的主要因素,"活性炭定向制备"即以用途对活性炭组成、结构和性能的要求为导向,制备具有适宜组成、孔结构、应用性能的活性炭产品,按照煤基活性炭定向制备涉及的指标及相互关系、影响因素、调控方法及难度,以孔结构调节为中心开发煤基活性炭定向制备技术成为主要策略;孔结构调控是在保证活性炭孔隙充分发育的前提下根据应用需求调节活性炭不同尺寸孔在总孔容中的比例,筛选原料煤、配煤、添加剂、优化工艺参数等措施,可以在不同程度上控制炭化过程,使炭化向生成各向同性、非石墨化、反应活性高、初生孔隙发达炭化物的方向发展,为活化阶段活化剂-炭基质间反应速度的调变打下基础,易于孔结构调控;煤基活性炭定向制备技术已应用于低灰高比表面积活性炭、磁性活性炭及兼有双电层电容和法拉第电容的高容量电极炭的研制,此外,在单种活性炭难以满足应用途径对活性炭提出的综合性能指标要求的情况下,配炭或是一种有效的解决途径。活性炭孔结构的精准量化调控、中孔活性炭的制备、配炭等研究尚待进一步深入;活性炭应用研究,利用西部高碱煤中内源性碱(土)金属调控煤基活性炭孔结构,开发洁净活性炭生产工艺,是煤基活性炭定向制备面临的新课题。 展开更多

关键词 煤基活性炭 定向制备 孔结构 配煤 添加剂 配炭 压块活性炭 磁性活性炭 电极炭 高碱煤

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粉煤灰合成地聚物及工艺参数的神经网络优化 被引量：5

6

作者 梁鼎成 杨国明 +3 位作者 张香兰 刘德钱 刘金昌 解强 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第4期1194-1202,共9页

合成地聚物是循环流化床锅炉粉煤灰高值化利用的有效途径,力学性能是地聚物作为建筑材料使用的重要性能指标,受粉煤灰原料和合成工艺过程诸多因素影响。采用山西朔州王坪电厂循环流化床粉煤灰,利用高分辨率扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红... 合成地聚物是循环流化床锅炉粉煤灰高值化利用的有效途径,力学性能是地聚物作为建筑材料使用的重要性能指标,受粉煤灰原料和合成工艺过程诸多因素影响。采用山西朔州王坪电厂循环流化床粉煤灰,利用高分辨率扫描电镜(SEM)、傅里叶变换红外光谱(FT-IR)和固体核磁共振仪(NMR)探究粉煤灰形成地聚物的演化历程和地聚反应机理,在此基础上考察主要工艺参数对地聚物力学性能的影响,并借助多层前馈神经网络对制备条件进行优化。结果表明,粉煤灰中无定形的硅铝化合物在激发剂的作用下形成硅、铝单体,单体再经水解、缩聚及凝胶化反应聚合为地聚物凝胶,凝胶间相互结合形成更大的凝胶体,此后向凝胶失水、硬化阶段转变,最终生成地聚物,构成地聚物的主要化学键为Si—O—Al。增加激发剂模数、减少液固比、提高激发剂中Na_(2)O质量分数、降低养护温度等能够增加地聚物凝胶质量分数,从而提升力学性能;养护时间和搅拌时间过长,不利于产物力学性能的提升。基于脱模后常温养护7 d的地聚物实验数据,构建了结构为6-8-1的力学性能预测模型、进行神经网络优化,模型具有较好的训练精度和泛化能力,训练误差和测试误差分别为0.98%和3.85%。以高力学性能地聚物为目标,得到的优化工艺参数为激发剂模数1.6、液固比0.8、Na_(2)O质量分数9%、养护温度20℃、养护时间24 h、搅拌时间20 min。 展开更多

关键词 粉煤灰 地聚物 神经网络 循环流化床锅炉 力学性能

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TG-DSC同步联用测定煤热解反应热 被引量：9

7

作者 解强 梁鼎成 +2 位作者 何璐 霍卫东 张峰 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第2期538-546,共9页

选取5种不同变质程度的煤样,利用TG-DSC同步联用仪测定煤热解过程的热流,并分别采用经验法和实验测定法确定热流基线,解析获得了煤热解反应热。此外,还考察煤阶及热解温度对煤热解反应热的影响,对比、分析两种基线确定法测定煤热解反应... 选取5种不同变质程度的煤样,利用TG-DSC同步联用仪测定煤热解过程的热流,并分别采用经验法和实验测定法确定热流基线,解析获得了煤热解反应热。此外,还考察煤阶及热解温度对煤热解反应热的影响,对比、分析两种基线确定法测定煤热解反应热的准确性。结果表明,1 100℃热解温度下胜利褐煤、神木长焰煤、神东烟煤、大同烟煤以及太西无烟煤基于实验法确定热流基线所测得的热解反应热分别为-5 743.11,-13 888.42,-16 246.20,-21 433.89,3 097.79 J/g,基于经验法确定热流基线所得的煤热解反应热分别为-5 963.81,-13 839.86,-17 792.50,-22 871.74,3 536.47 J/g;除无烟煤外的其他煤样,随着煤变质程度的增大,煤热解过程中放出的热量总的来说呈现出增加趋势,有热解反应热随温度的升高先增大后降低再增大的规律;太西无烟煤在各温度下的热解反应热均大于零,一直表现为吸热反应,净吸热量也随温度的升高而增加;除神东烟煤和大同烟煤外,经验法确定热流基线和实验测定热流基线两种方法所测的煤热解反应热较为接近,神东烟煤和大同烟煤出现较大差异的原因是经验基线法依赖主观经验过高地预测了放热区间的反应热。在测定煤热解反应热过程中实验测定法具有操作简单、测定准确、实验可重复性强等优势。 展开更多

关键词 煤热解反应热 测定 TG-DSC法 热流基线

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气流床气化炉的原料反应性评价、过程强化及环境影响 被引量：8

8

作者 黄于益 梁鼎成 解强 《洁净煤技术》 CAS 2019年第1期21-28,共8页

"富煤、贫油、少气"的能源赋存特点决定了在相当长的时期内我国煤化工与石油化工相互依存、互为补充的必要性,发展煤化工是发挥我国煤炭资源优势、降低石油对外依存度、保障我国能源安全的重要途径。论文首先对气流床气化炉... "富煤、贫油、少气"的能源赋存特点决定了在相当长的时期内我国煤化工与石油化工相互依存、互为补充的必要性,发展煤化工是发挥我国煤炭资源优势、降低石油对外依存度、保障我国能源安全的重要途径。论文首先对气流床气化炉的原料煤反应活性评价方法做了综述性分析,着重阐述了煤在气流床气化炉内高温、高压环境下组成、结构及性质的变化规律,并深入探讨了工艺强化带来的新的环境问题。结果表明,现有的评价方法难以真实反映出原料性质是否与气流床气化工艺相匹配,有必要对化工生产过程中气流床气化炉内的生产环境进行模拟,建立起合适的原料性质评价体系,重点探究对生产过程影响最深的气化反应活性;对气化工艺参数的强化是有限度的,一味的强化无益于化工生产,寻找工艺和技术经济指标的最优点是工艺强化的研究方向;高温、高压的气化条件下煤中的大分子有机物大多分解,使得酚类、焦油、COD、BOD等传统污染物含量大幅下降,但煤中部分微量元素在高温高压下易挥发、易活化特征以及现代煤化工规模利用煤的累积效益,使得煤中微量有害元素或造成不可忽视的环境影响,其中以Hg、As等微量元素造成的危害最大。为气流床气化工艺寻求合适原料的评价体系、寻求过程强化的限度、对新型污染源的污染进行调研并建立可能的防治方法是现代煤化工进一步发展必须解决的瓶颈问题。 展开更多

关键词 煤化工 气流床气化炉 评价体系 过程强化 限度 污染

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高碱低阶煤热解及热解半焦研究进展 被引量：8

9

作者 解强 梁鼎成 刘金昌 《洁净煤技术》 CAS 2020年第1期83-89,共7页

我国碱金属、碱土金属(AAEM)含量高的低阶煤储量丰富。高碱含量造成锅炉受热面结渣沾污及气化炉结块腐蚀等难题,低阶煤内水高、氧含量高、挥发分高、发热量低以及易氧化自燃等特性为其储、运、用带来极大的难题。热解可生产优质燃料和... 我国碱金属、碱土金属(AAEM)含量高的低阶煤储量丰富。高碱含量造成锅炉受热面结渣沾污及气化炉结块腐蚀等难题,低阶煤内水高、氧含量高、挥发分高、发热量低以及易氧化自燃等特性为其储、运、用带来极大的难题。热解可生产优质燃料和高附加值化工原料,也是燃烧、气化、直接液化等过程的起始阶段和/或伴随反应,煤在热解阶段发生的反应、经历的变化,对煤转化利用的效率和清洁程度起重要、甚至决定性作用。笔者对煤热解与热解半焦研究及进展进行综述性评价,着重探讨煤中AAEM对热解过程及半焦的影响。结果表明,热解研究装置模拟的工况与现代煤化工过程中煤热解所处环境相差甚远,半焦样的代表性不强使热解研究成果的指导意义不大;对煤中不同赋存形态AAEM的分离方法有待完善,还需筛选、尝试新的萃取试剂;基本掌握了煤热解过程中AAEM的变迁行为,但尚缺乏控制煤中AAEM危害的有效方法。高碱低阶煤的安全高效洁净转化利用技术仍待突破。 展开更多

关键词 高碱低阶煤 热解 半焦 碱金属及碱土金属

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煤系通用型碳纤维的制备与研究 被引量：5

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作者 刘金昌 杨帅 +1 位作者 解强 梁鼎成 《煤炭科学技术》 CAS CSCD 北大核心 2021年第2期254-261,共8页

与聚丙烯腈基碳纤维和中间相沥青基碳纤维相比,通用型碳纤维具有突出的价格优势,但较差的强度性能限制其只能应用在建筑补强等低附加值领域。因此,在控制通用型碳纤维制备成本的同时提高其强度性能从而拓宽其应用领域已然成为研究热点... 与聚丙烯腈基碳纤维和中间相沥青基碳纤维相比,通用型碳纤维具有突出的价格优势,但较差的强度性能限制其只能应用在建筑补强等低附加值领域。因此,在控制通用型碳纤维制备成本的同时提高其强度性能从而拓宽其应用领域已然成为研究热点。迄今,原料选择与调整以及沥青前驱体合成方法的改进被认为是解决上述问题的极具潜力的途径。煤加工过程中副产的煤焦油等产品是制备通用型碳纤维的重要原料。结合我国能源结构特点,研发与优化煤系通用型碳纤维的制备方法和技术对我国碳纤维行业的发展具有重要意义。以煤系通用型碳纤维的制备研究为主旨,首先从原料的角度讨论了煤系原料的种类、前处理方法、性质与特点以及在用于通用型碳纤维制备过程中优缺点;此外,详细论述了通用型碳纤维的制备方法,包括热缩聚法、共炭化法、加氢聚合法和卤化-脱卤化法。未来的煤系通用型碳纤维的研究开发工作应该多集中于如何从分子层面实现沥青前驱体的可控合成,从而提高碳纤维的强度性能,而不应该再仅关注简单地改变原料比例和调整反应条件。 展开更多

关键词 通用型碳纤维 煤 沥青前驱体 煤焦油

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泥炭基活性炭水蒸气活化过程孔结构演化的碳烧失特征 被引量：1

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作者 邓锋 解强 +3 位作者 杨敏建 万超然 刘德钱 梁鼎成 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第8期2977-2986,共10页

孔结构调控是活性炭制备研究的核心,碳烧失伴随并决定着孔结构的演化。为研究泥炭基活性炭孔结构演化过程中碳烧失特征,将贵州毕节泥炭样品破碎、粉磨,在氮气氛围进行热重分析,并采用无黏结剂压块成型,再破碎后、炭化,在不同活化温度、... 孔结构调控是活性炭制备研究的核心,碳烧失伴随并决定着孔结构的演化。为研究泥炭基活性炭孔结构演化过程中碳烧失特征,将贵州毕节泥炭样品破碎、粉磨,在氮气氛围进行热重分析,并采用无黏结剂压块成型,再破碎后、炭化,在不同活化温度、时间下水蒸气活化制得活性炭,测定活性炭样品的碘值、亚甲蓝值和焦糖脱色率吸附性能指标,利用气体吸附仪、拉曼光谱和扫描电子显微镜表征其孔结构、碳结构和微观形貌,研究吸附性能、孔结构、碳结构间的关系。结果表明:泥炭基活性炭的孔结构演化随活化温度的升高分为造孔(750~800℃)、扩孔(800~850℃)、孔塌陷(850~900℃)和炭表面烧蚀(900~950℃)4个阶段,分别以无序炭(D3)及散乱石墨层结构(D1)、散乱石墨层结构(D1)及平行的石墨层间的不规则层(D2)、活性位点碳(D4)、规则的石墨微晶结构(G)的烧蚀为主;随活化时间的增加分为充分发育期(60~120 min)和过度发育期(120~150 min)2个阶段,分别以无序炭(D3)和活性位点碳(D4)的烧蚀为主。炭表面烧蚀或孔结构过度发育之前有效的调孔以全程清除无序炭、部分消耗缺陷微晶炭、少量激活活性位点碳来实现。随活化程度的加深,活性炭的碳烧失由颗粒内表面为主转为由内向外、再转为由外向内,表面孔依次呈现出生成、融并和坍塌的形貌特征。 展开更多

关键词 泥炭 活性炭 碳结构 孔结构 碳烧失特征

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TG-DSC测定煤热解反应热过程中确定基线热流的技术方法 被引量：3

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作者 解强 梁鼎成 +2 位作者 何璐 李柏熹 张峰 《矿业科学学报》 2017年第1期82-89,共8页

利用差示扫描量热仪测定煤热解反应热,仪器输出的总热流信号是由反应热热流和基线热流组成,故基线热流的确定成为测定反应热的关键。论文分析了TG-DSC测定煤及其他非均质有机物热解反应热过程中基线热流的构成,比较了经验法和测定法确... 利用差示扫描量热仪测定煤热解反应热,仪器输出的总热流信号是由反应热热流和基线热流组成,故基线热流的确定成为测定反应热的关键。论文分析了TG-DSC测定煤及其他非均质有机物热解反应热过程中基线热流的构成,比较了经验法和测定法确定基线热流的优缺点,评估了基线热流各组分的测定方法,尤其关注这些方法对煤热解反应热测定时获取基线热流的可借鉴性。结果表明,TG-DSC测定煤热解反应热时,基线热流是由显热热流和辐射热流差组成;显热热流可借助Merrick模型、灰分比热容经验公式及混合物模型计算求出,辐射热流差则通过研究提出的辐射校正因子λ,将煤热解过程与煤焦热解过程关联后计算确定。最终,由显热热流和辐射热流差之和确定热解过程的基线热流。 展开更多

关键词 煤热解 反应热 TG-DSC 基线热流 辐射校正因子λ

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氯化-脱氯化和热缩聚合成煤液化残渣基纺丝沥青的分子结构特征

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作者 刘金昌 刘琴 +4 位作者 申辰阳 李亚平 安小雅 解强 梁鼎成 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第1期33-38,共6页

纺丝沥青的性质决定其能否连续、稳定工业化生产沥青基碳纤维,也是影响碳纤维性能的重要因素,而合成方法是调控纺丝沥青性质的重要手段。对比传统热缩聚法,氯化-脱氯化法可以从分子维度调控合成,以制得纺丝性优异的沥青前驱体。迄今,针... 纺丝沥青的性质决定其能否连续、稳定工业化生产沥青基碳纤维,也是影响碳纤维性能的重要因素,而合成方法是调控纺丝沥青性质的重要手段。对比传统热缩聚法,氯化-脱氯化法可以从分子维度调控合成,以制得纺丝性优异的沥青前驱体。迄今,针对采用热缩聚法和氯化-脱氯化法合成的纺丝沥青分子结构特征差异研究鲜有报道。采用元素分析、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线光电子能谱(XPS)、基质辅助激光解吸/电离飞行时间质谱(MALDI TOF-MS)及固态核磁共振(^(13)C-NMR)表征纺丝沥青的分子组成与结构,采用平均分子模型方法构建纺丝沥青的分子模型。结果表明,采用氯化-脱氯化法合成的纺丝沥青具有更高的碳含量,且在FTIR中1 490和696 cm^(-1)波长处和XPS C 1s中287.1 eV结合能处均表现出特有由氯化反应产生的特征峰;由MALDI TOF-MS和^(13)C-NMR分析可知,由氯化-脱氯化法合成的纺丝沥青具有更高的聚合度、分子量和芳香度,其平均分子量达857,芳香度达0.87,且纺丝沥青的分子结构更趋向于在一维方向上发展的线性结构。根据表征分析结果,采用Shoolery-Budde提出的平均分子模型,构建了由氯化-脱氯化法和热缩聚法合成的纺丝沥青的分子模型。 展开更多

关键词 纺丝沥青 氯化-脱氯化法 热缩聚法 分子结构特征 平均分子模型

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煤化工过程强化保障能源安全的可行性分析 被引量：5

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作者 梁鼎成 杨芊 《煤炭加工与综合利用》 CAS 2018年第8期11-13,23,共4页

现代煤化工与石油化工相互依存,互为补充,发展现代煤化工是发挥我国煤炭资源比较优势、降低石油对外依存度、保障我国能源安全的重要途径。论文首先对煤化工的工艺发展历程做了综述性分析,特别关注煤气化工艺以强化为核心的发展脉络。... 现代煤化工与石油化工相互依存,互为补充,发展现代煤化工是发挥我国煤炭资源比较优势、降低石油对外依存度、保障我国能源安全的重要途径。论文首先对煤化工的工艺发展历程做了综述性分析,特别关注煤气化工艺以强化为核心的发展脉络。结果表明,过程强化使得现代煤化工的产能有了数量级的提高,使得煤代油成为了可能。 展开更多

关键词 煤化工 能源安全 气化工艺 过程强化

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“双碳”目标下煤炭企业绿色矿山建设路径探究 被引量：25

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作者 高云飞 王义 +5 位作者 王国青 王一淑 刘海平 陈静 梁鼎成 吴凤箫 《中国煤炭》 2022年第1期16-20,共5页

基于我国以煤炭为主的能源结构特点,指出,煤炭企业建设绿色矿山是践行和实现“双碳”目标的基础与关键。综合评价了“双碳”目标下煤炭企业的发展前景:煤炭生产基地将逐渐北移和西移,将发生跨省区之间的企业重组与融合,绿色矿山建设和... 基于我国以煤炭为主的能源结构特点,指出,煤炭企业建设绿色矿山是践行和实现“双碳”目标的基础与关键。综合评价了“双碳”目标下煤炭企业的发展前景:煤炭生产基地将逐渐北移和西移,将发生跨省区之间的企业重组与融合,绿色矿山建设和绿色开采是未来煤炭企业的发展方向。分析了“双碳”目标下,煤炭企业绿色矿山建设的重要意义。提出,要加大科技支撑力度、立足“双碳”目标、推动清洁生产工艺升级,推进煤矿区生态治理,强化矿井水、烟气、粉尘、噪声处理,加强矿区复垦,推进生态光伏产业建设,提高煤层气综合利用效率,建设零碳矿区示范工程。 展开更多

关键词 碳达峰 碳中和 煤炭行业 绿色矿山建设 矿区和谐发展 清洁生产工艺升级 生态治理 科技支撑

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