煤液化残渣诱导缩聚制备冶金焦的影响因素 被引量：1

1

作者 罗化峰 李通达 +1 位作者 魏征 乔元栋 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期205-211,共7页

煤液化残渣所含沥青质和重油在热解时可产生大量自由基,如不能被及时稳定和缩聚将转化为大量焦油和气体,形成孔隙结构,从而影响所制冶金焦密度。为此,拟引入添加剂诱导其高效缩聚,提高聚合物密度,再经炭化后制备优质冶金焦。通过系统研... 煤液化残渣所含沥青质和重油在热解时可产生大量自由基,如不能被及时稳定和缩聚将转化为大量焦油和气体,形成孔隙结构,从而影响所制冶金焦密度。为此,拟引入添加剂诱导其高效缩聚,提高聚合物密度,再经炭化后制备优质冶金焦。通过系统研究不同添加剂(糠醛、甲醇、呋喃和羟基丙酮)、温度(350、400、450、500和550℃)、停留时间(0、30、60和120 min)和添加量(0、4、8和16 g)对所制聚合物缩聚率、结构性质、密度、热稳定性和表面性质影响,获得煤液化残渣诱导缩聚的最优试验条件。在最优条件下,分别探讨所制聚合物和炭化物的表面形貌、微晶结构和元素变化情况,获得煤液化残渣诱导缩聚机理。结果表明,添加剂(糠醛)的诱导缩聚效果最佳,其次是羟基丙酮,因而理想添加剂至少应含有1个醛基或酮基。不同添加剂可促进煤液化残渣缩聚,提高所制聚合物比表面积、孔容、平均孔径和真密度。温度和停留时间对煤液化残渣/糠醛聚合物热稳定性和表面性质影响较大,温度升高和停留时间延长可促进煤液化残渣所含酚类基团和芳香物中H参与缩聚反应,提高聚合物的缩聚程度。煤液化残渣/糠醛(焦炭)整体呈片层密实状,并含更多无定形碳。 展开更多

关键词 煤液化残渣 添加剂 诱导缩聚 冶金焦

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于SSA-LSTM的瓦斯浓度预测模型 被引量：3

2

作者 兰永青 乔元栋 +2 位作者 程虹铭 雷利兴 罗化峰 《工矿自动化》 CSCD 北大核心 2024年第2期90-97,共8页

为了更好地捕捉瓦斯浓度的时变规律及有效信息,实现对采煤工作面瓦斯浓度的精准预测,采用麻雀搜索算法(SSA)优化长短期记忆(LSTM)网络,提出了一种基于SSA-LSTM的瓦斯浓度预测模型。采用均值替换法对原始瓦斯浓度时序数据中的缺失数据及... 为了更好地捕捉瓦斯浓度的时变规律及有效信息,实现对采煤工作面瓦斯浓度的精准预测,采用麻雀搜索算法(SSA)优化长短期记忆(LSTM)网络,提出了一种基于SSA-LSTM的瓦斯浓度预测模型。采用均值替换法对原始瓦斯浓度时序数据中的缺失数据及异常数据进行处理,再进行归一化和小波阈值降噪;对比测试了SSA与灰狼优化(GWO)算法、粒子群优化(PSO)算法的性能差异,验证了SSA在寻优精度、收敛速度和适应能力等方面的优势;利用SSA的自适应性依次对LSTM的学习率、隐藏层节点个数、正则化参数等超参数进行寻优,以此来提高全局寻优能力,避免预测模型陷入局部最优;将得到的最佳超参数组合代入LSTM网络模型中,输出预测结果。将SSA-LSTM与LSTM、GWO-LSTM、PSO-LSTM瓦斯浓度预测模型进行比较,实验结果表明:基于SSA-LSTM的瓦斯浓度预测模型的均方根误差(RMSE)较LSTM,PSO-LSTM,GWO-LSTM分别减少了77.8%,58.9%,69.7%;平均绝对误差(MAE)分别减少了83.9%,37.8%,70%,采用SSA优化的LSTM预测模型相较于传统LSTM模型具有更高的预测精度和鲁棒性。 展开更多

关键词 瓦斯浓度预测 时序预测 深度学习 长短期记忆网络 麻雀搜索算法 超参数寻优

在线阅读 下载PDF 职称材料

大同煤温和超临界热溶-炭化耦合转化过程研究 被引量：4

3

作者 罗化峰 乔元栋 +3 位作者 徐青云 杨磊 赵潞恒 李灿 《洁净煤技术》 CAS 2019年第1期142-147,共6页

为了实现低阶煤的分级提质高效综合利用,以大同煤为原料,利用温和超临界热溶-炭化耦合技术对其处理,获得热溶油和高比表面积活性炭材料,采用SEM、XRD、FT-IR对活性炭进行表征,并评价其对亚甲基蓝的吸附性能。结果表明,煤的热溶率达到26.... 为了实现低阶煤的分级提质高效综合利用,以大同煤为原料,利用温和超临界热溶-炭化耦合技术对其处理,获得热溶油和高比表面积活性炭材料,采用SEM、XRD、FT-IR对活性炭进行表征,并评价其对亚甲基蓝的吸附性能。结果表明,煤的热溶率达到26. 23%,热溶残渣炭材料和大同煤炭材料的收率分别为45. 95%和46. 87%;热溶残渣炭材料最高吸附量达到1 340 mg/g,对亚甲基蓝的脱除率达到95. 7%;而大同煤炭材料最大吸附量仅为1 040 mg/g,对亚甲基蓝的脱除率为74. 3%。说明通过温和超临界热溶-炭化耦合技术不仅可得到一定数量的热溶油,热溶残渣还可在中低温条件下制备高比表面积活性炭材料,该材料对亚甲基蓝的吸附性能优于普通活性炭。 展开更多

关键词 大同煤 中低温活化 活性炭 吸附 超临界热溶 炭化

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤液化残渣基炭材料吸附瓦斯实验研究 被引量：5

4

作者 罗化峰 乔元栋 +3 位作者 李通达 王森 关铁钢 柴彪 《煤炭技术》 CAS 2020年第1期89-92,共4页

实验采用自行设计的单塔高流量、常压吸附装置和煤液化残渣基炭材料吸附剂,讨论了不同吸附剂用量、不同装柱方式对CH4/N2分离性能的影响。结果表明:在550℃,KOH活化下所制备煤液化残渣基活性炭的比表面积可达1721 m2/g,其中微孔占到开... 实验采用自行设计的单塔高流量、常压吸附装置和煤液化残渣基炭材料吸附剂,讨论了不同吸附剂用量、不同装柱方式对CH4/N2分离性能的影响。结果表明:在550℃,KOH活化下所制备煤液化残渣基活性炭的比表面积可达1721 m2/g,其中微孔占到开孔数量的89.5%;在相同吸附剂装填量下,分层装填方式对甲烷的吸附性能要优于混合式装填方式;在分层装填方式下,随着吸附剂装填数量的增加,甲烷的吸附量增加,饱和吸附性能提高20%。 展开更多

关键词 煤矿乏风瓦斯 高流量 吸附 分离 煤液化残渣基炭材料

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤矸石充填重构土壤后多环芳烃的淋溶特征研究 被引量：1

5

作者 罗化峰 乔元栋 +3 位作者 宁掌玄 杨栋 程虹铭 胡锦国 《中国矿业》 2021年第4期151-156,共6页

以大同煤矿集团忻州窑矿煤矸石为研究对象,采用动态淋溶装置模拟煤矸石中所含多环芳烃在雨水淋溶作用下的迁移,利用化学检测手段对淋溶前后煤矸石中所含多环芳烃进行定量分析,从而找到煤矸石充填重构土壤后多环芳烃的迁移特征。研究表明... 以大同煤矿集团忻州窑矿煤矸石为研究对象,采用动态淋溶装置模拟煤矸石中所含多环芳烃在雨水淋溶作用下的迁移,利用化学检测手段对淋溶前后煤矸石中所含多环芳烃进行定量分析,从而找到煤矸石充填重构土壤后多环芳烃的迁移特征。研究表明,煤矸石中所含多环芳烃在雨水淋溶作用下随着埋藏时间和覆土深度的增加逐渐全部迁移到周围土壤中,其迁移数量为中分子量物质<小分子量物质<高分子量物质,埋藏时间较覆土深度对多环芳烃的迁移影响更占优,在覆土4a埋藏50cm时,模拟结果与实际结果最大相对误差8.8%,说明该动态淋溶模拟装置的可靠性较高。 展开更多

关键词 煤矸石 淋溶模拟 复垦土壤 多环芳烃 淋溶特征

在线阅读 下载PDF 职称材料

BP网络预测H_2在煤液化油混合组分中的溶解度

6

作者 罗化峰 《洁净煤技术》 CAS 2016年第4期117-120,131,共5页

为满足煤制油工业化过程中设计和操作需要,以H_2在神华煤液化油模型组分混合溶剂中实测溶解度为基础,考察利用人工神经网络法预测H_2在该系统中溶解度的能力。结果表明,神经网络的计算精度随着循环次数的增加而提高;对于不同种类的混合... 为满足煤制油工业化过程中设计和操作需要,以H_2在神华煤液化油模型组分混合溶剂中实测溶解度为基础,考察利用人工神经网络法预测H_2在该系统中溶解度的能力。结果表明,神经网络的计算精度随着循环次数的增加而提高;对于不同种类的混合溶剂,随着隐藏层个数的增加,计算值与试验值之间的相对误差呈现逐渐减小的趋势,从减小计算量的角度考虑,选定为4个隐藏层;3-4-1网络结构对于H_2在不同混合溶剂中溶解度的计算值与试验值最大相对误差为4.48%,这表明该模型能够满足H_2在该系统中溶解度的预测需要。 展开更多

关键词 溶解度 相平衡 人工神经网络 煤液化油模型组分混合溶剂

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤矸石充填土壤中多环芳烃的迁移规律研究 被引量：2

7

作者 乔元栋 罗化峰 +3 位作者 宁掌玄 程虹铭 冯美生 郭飞龙 《中国煤炭》 2020年第7期73-78,共6页

研究了煤矸石在不同埋藏时间和覆土深度过程中所含多环芳烃(PAHs)的迁移规律。研究结果表明,煤矸石所含多环芳烃随着埋藏时间和覆土深度的增加呈现出逐渐减少的趋势,当埋藏时间达到10 a时,除了少量菲以外,基本上全部迁移到周围土壤中;... 研究了煤矸石在不同埋藏时间和覆土深度过程中所含多环芳烃(PAHs)的迁移规律。研究结果表明,煤矸石所含多环芳烃随着埋藏时间和覆土深度的增加呈现出逐渐减少的趋势,当埋藏时间达到10 a时,除了少量菲以外,基本上全部迁移到周围土壤中;煤矸石中多环芳烃的迁移速率变化为中分子量物质<小分子量物质<高分子量物质;在淋溶作用下,埋藏时间对优控PAHs迁移的影响与埋藏深度的增加相比对迁移的影响更大。 展开更多

关键词 煤矸石 复垦土壤 多环芳烃 迁移规律

在线阅读 下载PDF 职称材料

动静载叠加影响下巷道围岩损伤演化规律研究 被引量：4

8

作者 李通达 宁掌玄 +2 位作者 李永明 白文勇 罗化峰 《煤炭技术》 CAS 2018年第10期55-58,共4页

以某矿N2105工作面回风平巷掘进期间发生的一起冲击地压事故为工程背景,基于莫尔-库伦强度准则推导出并建立了煤岩体损伤危险评价指标。基于Fish语言将损伤危险评价指标编写嵌入FLAC2D软件中,并对N2105回风平巷在静载和动静载叠加作用... 以某矿N2105工作面回风平巷掘进期间发生的一起冲击地压事故为工程背景,基于莫尔-库伦强度准则推导出并建立了煤岩体损伤危险评价指标。基于Fish语言将损伤危险评价指标编写嵌入FLAC2D软件中,并对N2105回风平巷在静载和动静载叠加作用下的围岩损伤情况进行了对比分析。 展开更多

关键词 冲击地压 动静载叠加 损伤危险指数 支护失效

在线阅读 下载PDF 职称材料

基于Design-expert的醋酸纤维/煤基分级多孔炭制备优化

9

作者 崔凯 李通达 +1 位作者 王付权 罗化峰 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2023年第2期155-162,共8页

当前煤层气利用的主要方式是直接燃烧,该过程会产生大量温室气体(CO_(2))排放,且会造成稀缺资源的低附加值利用。为实现煤层气的高附加值利用,拟通过在煤中原位添加醋酸纤维和KOH活化的方法制备一种醋酸纤维/煤基分级多孔炭材料,并将其... 当前煤层气利用的主要方式是直接燃烧,该过程会产生大量温室气体(CO_(2))排放,且会造成稀缺资源的低附加值利用。为实现煤层气的高附加值利用,拟通过在煤中原位添加醋酸纤维和KOH活化的方法制备一种醋酸纤维/煤基分级多孔炭材料,并将其应用于煤层气直接裂解制氢,不仅可以获得高纯氢气,还能得到一定数量的纳米碳材料。醋酸纤维/煤基分级多孔炭在制备过程中需要考虑温度、碱碳质量比、溶剂量和其他碳源添加量对制备过程和转化率的影响,利用Design-expert软件对试验方案进行优化设计。通过响应曲面法和部分试验数据对各影响因素与转化率的关系进行分析,建立相应拟合回归方程,得出理论最优解。通过将最优解与试验结果进行对比分析,验证Design-expert软件在多因素多水平条件下的预测可靠性,同时也阐明最优条件下炭材料催化裂解煤层气的机理。结果表明,温度和碱碳质量比是醋酸纤维/煤基分级多孔炭制备过程的最大影响因素,建立相关因素与转化率之间的拟合回归方程并求出理论最优解。理论最优解与试验值之间的最大误差为3.05%,说明Design-expert软件对制备过程的优化准确可靠。醋酸纤维/煤基分级多孔炭催化裂解煤层气较原煤炭材料具有高的转化率和稳定性,前者反应后表面生成大量碳球,而后者表面则生成少量碳纤维和大量碳球。 展开更多

关键词 醋酸纤维 煤基多孔炭 Design-expert 影响因素优化 煤层气裂解 制氢

在线阅读 下载PDF 职称材料

煤液化残渣综合利用研究进展

10

作者 魏征 罗化峰 李通达 《煤炭与化工》 CAS 2023年第12期85-89,共5页

我国拥有丰富的煤炭资源,但石油资源相对贫乏,对外依赖度高,因此发挥我国煤炭能源优势,大力发展煤直接液化技术就成为改善我国能源结构的重要选项之一。煤液化残渣是煤炭直接液化后的主要副产品,约占液化原料的20%~30%,是一种极具利用... 我国拥有丰富的煤炭资源,但石油资源相对贫乏,对外依赖度高,因此发挥我国煤炭能源优势,大力发展煤直接液化技术就成为改善我国能源结构的重要选项之一。煤液化残渣是煤炭直接液化后的主要副产品,约占液化原料的20%~30%,是一种极具利用价值的重质碳资源。当前,煤液化残渣的利用方式有气化、热解、焦化、碳材料和沥青改性剂等,但由于组成复杂,从而限制了其所含组分的高效利用,因此本文对如何合理高效利用煤液化残渣组分的当下研究热点展开论述。 展开更多

关键词 煤液化残渣 煤炭直接液化 综合利用 有效组分 重质碳资源 碳材料

在线阅读 下载PDF 职称材料

纤维素微孔锂电隔膜的制备及性能研究 被引量：1

11

作者 罗化峰 乔元栋 《电化学》 CSCD 北大核心 2017年第5期610-616,共7页

为改善锂电隔膜的亲液性和耐高温性,以醋酸纤维素为成膜材料,利用相转化法制备了新型锂电隔膜,通过形貌和孔道结构表征、亲液性能和耐热性能测试对醋酸纤维素隔膜的基本性能进行研究,并将该隔膜装配成锂离子电池进行充放电性能测试.结... 为改善锂电隔膜的亲液性和耐高温性,以醋酸纤维素为成膜材料,利用相转化法制备了新型锂电隔膜,通过形貌和孔道结构表征、亲液性能和耐热性能测试对醋酸纤维素隔膜的基本性能进行研究,并将该隔膜装配成锂离子电池进行充放电性能测试.结果表明,醋酸纤维素隔膜具有均匀的微孔结构,孔隙率达到65%,约为传统聚烯烃隔膜的1.5倍;纤维素材料的良好亲液性和高孔隙率结构改善了隔膜的吸液性能,其吸液率达到285%;该隔膜在150oC、30 min的热处理条件下未发生明显的热收缩.鉴于上述优点,相对于市售PE隔膜,醋酸纤维素隔膜所装配锂离子电池显示出更优的循环性能和倍率性能. 展开更多

关键词 隔膜 相转化法 醋酸纤维素 亲液性 耐热性 电化学性能

在线阅读 下载PDF 职称材料