钙铁复合助剂对民用型煤洁净化作用 被引量：2

1

作者 焦婷婷 史鹏政 +5 位作者 刘守军 郝志强 刘媛 陈亮宇 杨颂 黄伟 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2018年第6期1162-1165,共4页

以无烟煤为原料的民用型煤为研究对象,考察单钙基助剂以及钙铁复合助剂的固硫效果。结果表明,在单钙基助剂情况下,无烟煤的固硫率最高达到57.02%;钙铁复合助剂较单独钙基固硫效果有所提升,其机理主要是铁系助剂在反应过程既充当催化剂,... 以无烟煤为原料的民用型煤为研究对象,考察单钙基助剂以及钙铁复合助剂的固硫效果。结果表明,在单钙基助剂情况下,无烟煤的固硫率最高达到57.02%;钙铁复合助剂较单独钙基固硫效果有所提升,其机理主要是铁系助剂在反应过程既充当催化剂,又充当中间载体作用,且Fe_3O_4效果优于Fe_2O_3,加入Fe_3O_4固硫增幅达50.2%,加入Fe_2O_3固硫增幅为15.2%。民用锅炉试烧排放结果验证了小试结果的准确性,可进一步指导民用型煤工业化生产配方。 展开更多

关键词 民用洁净型煤 钙铁复合助剂 固硫率 试烧

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Na2CO3对民用洁净焦炭燃烧性能影响

2

作者 王冰凝 刘守军 +3 位作者 杨颂 闫旭东 陈亮宇 李晋 《热力发电》 CAS 北大核心 2020年第1期34-40,共7页

民用洁净焦炭是煤与多功能复合助剂经高温干馏制得的低污染物排放民用清洁燃料,对解决民用散烧所带来的大气污染问题有积极意义。然而,前期民用洁净焦炭使用过程中存在着火温度高、燃烧性能差等问题。本文以吕梁肥煤为研究对象,通过添... 民用洁净焦炭是煤与多功能复合助剂经高温干馏制得的低污染物排放民用清洁燃料,对解决民用散烧所带来的大气污染问题有积极意义。然而,前期民用洁净焦炭使用过程中存在着火温度高、燃烧性能差等问题。本文以吕梁肥煤为研究对象,通过添加不同助剂经高温干馏制得焦炭样品,采用TG-DTG、BET、热动力学等方法分析Na_2CO_3对民用洁净焦炭燃烧性能的影响。结果表明:通过浸渍法添加1.0%Na2CO3经高温干馏制得的民用洁净焦炭,与未添加助剂制得焦炭相比其着火温度降低53 K;添加Na2CO3后焦炭TG、DTG曲线明显左移,其平均燃烧速率由0.38 mg/min增大至0.75 mg/min,且综合燃烧指数由2.01×10^–10 mg^2/(min^2·K^3)增大至11.14×10^–10 mg^2/(min^2·K^3);添加Na2CO3后制得焦炭的比表面积显著增大,孔隙结构更为发达,从而促进了燃烧过程的氧传递,使燃烧体系表观活化能明显下降,低温区的表观活化能由454.28 kJ/mol降低至306.85 kJ/mol,高温区的表观活化能由557.36 kJ/mol降低至95.36 kJ/mol,民用洁净焦炭的燃烧性能得到改善。 展开更多

关键词 NA2CO3 民用洁净焦炭 着火温度 TG-DTG 燃烧特性 表观活化能 污染治理

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KIT‑6负载CeO_(2)催化CO_(2)和甲醇合成碳酸二甲酯 被引量：9

3

作者 史亚卜 张国强 +6 位作者 孙宇辰 郑华艳 李忠 上官炬 米杰 刘守军 史鹏政 《无机化学学报》 SCIE CAS CSCD 北大核心 2021年第6期1004-1016,共13页

采用不同老化温度(80、100、120和150℃)合成了一系列KIT‑6载体,并通过浸渍法制备了相应的CeO_(2)/KIT‑6催化剂。结合X射线衍射、N2物理吸附、NH_(3)程序升温脱附、CO_(2)程序升温脱附、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线光电... 采用不同老化温度(80、100、120和150℃)合成了一系列KIT‑6载体,并通过浸渍法制备了相应的CeO_(2)/KIT‑6催化剂。结合X射线衍射、N2物理吸附、NH_(3)程序升温脱附、CO_(2)程序升温脱附、透射电子显微镜、傅里叶变换红外光谱和X射线光电子能谱等表征结果,详细考察了老化温度对KIT‑6结构以及CeO_(2)/KIT‑6催化剂直接催化CO_(2)和甲醇合成碳酸二甲酯(DMC)反应活性的影响。结果表明,不同老化温度下制备的KIT‑6均保持其独特的三维孔道结构。随着老化温度升高,KIT‑6比表面积先增大后减小,当老化温度为100℃时,KIT‑6比表面积达到最大(683 m^(2)·g^(-1))。KIT‑6较高的比表面积有利于提高CeO_(2)分散度,进而提高暴露的活性位点数量,催化活性随催化剂表面中等碱/酸性吸附位数量和Ce3+含量的增加而逐渐提高。其中,CeO_(2)/100‑KIT‑6催化剂中CeO_(2)颗粒尺寸最小(5.9 nm),暴露的活性位数量最高,催化活性最佳。随后,考察了反应温度和压力对CeO_(2)/100‑KIT‑6催化活性的影响。随着反应温度提高,催化活性先升高后降低,当反应温度为140℃时,催化活性最高;且催化活性随反应压力的提高而逐渐增加。在反应温度为140℃、压力为6.8 MPa条件下,催化剂经6次循环后,DMC收率由15 mmol·gCeO_(2)^(-1)逐渐降低至2.8 mmol·gCeO_(2)^(-1),原因归结为反应过程中CeO_(2)纳米颗粒发生团聚,使暴露出的活性位数量减少。 展开更多

关键词 CO_(2) CeO_(2)/KIT‑6 碳酸二甲酯 颗粒尺寸 活性位

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煤热解过程中氮元素迁移规律影响因素 被引量：5

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作者 赵聪 阎志中 +5 位作者 杨颂 刘守军 史鹏政 赵艳平 上官炬 黄伟 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2018年第4期830-833,共4页

由于散煤燃烧会造成严重的环境污染,尤其是其排放的氮氧化物对大气环境破坏严重,煤热解作为煤燃烧、气化的伴随过程,具有重要的研究意义,而探究煤中氮元素在热解过程中的迁移规律,了解氮氧化物前驱物的生成条件对后续含氮污染物的控制... 由于散煤燃烧会造成严重的环境污染,尤其是其排放的氮氧化物对大气环境破坏严重,煤热解作为煤燃烧、气化的伴随过程,具有重要的研究意义,而探究煤中氮元素在热解过程中的迁移规律,了解氮氧化物前驱物的生成条件对后续含氮污染物的控制起到决定性作用,在实际的热解过程中,多种因素共同制约着含氮物相的迁移方向,通过煤阶、粒径、热解温度、矿物质种类这些影响因素,可以得到:煤阶越高,挥发分越不易析出,在一定程度上,高煤化度煤氮易留在焦中,中等煤化度煤氮则易于进入挥发分中,煤颗粒粒径越大,挥发分也同样不易析出,而热解温度则对挥发氮和焦氮形成均有促进作用,不同金属离子对含氮物相析出有不同的效果。 展开更多

关键词 煤 热解 氮 影响因素

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CO2和甲醇直接合成碳酸二甲酯耦合脱水体系研究进展 被引量：4

5

作者 孙宇辰 张国强 +4 位作者 刘斌 李忠 上官炬 刘守军 史鹏政 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第11期5127-5135,共9页

二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯反应受热力学平衡限制,导致反应物转化率和产物收率较低,极大地阻碍了其工业化应用。耦合脱水体系能够将反应过程中产生的水及时脱除,促进反应正向进行,进而提高产物碳酸二甲酯收率。根据耦合脱水的原... 二氧化碳和甲醇直接合成碳酸二甲酯反应受热力学平衡限制,导致反应物转化率和产物收率较低,极大地阻碍了其工业化应用。耦合脱水体系能够将反应过程中产生的水及时脱除,促进反应正向进行,进而提高产物碳酸二甲酯收率。根据耦合脱水的原理不同,主要可分为物理耦合脱水和化学耦合脱水。本文综合分析了近年来应用于该反应不同物理脱水工艺和化学脱水剂的研究进展,详细论述了不同脱水体系的脱水原理和对反应的促进作用,并对不同脱水体系的优点及局限进行了归纳和分析,提出通过优化反应工艺或设计新的反应工艺大幅降低反应体系的能耗,同时探索更加廉价、低毒且易循环利用的化学脱水剂是耦合脱水体系今后的主要发展趋势。 展开更多

关键词 二氧化碳 催化剂 反应器 碳酸二甲酯 脱水体系

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炭基燃料燃烧利用过程中NO_X释放控制技术进展 被引量：3

6

作者 陈丽丽 刘守军 +5 位作者 杨颂 赵聪 马玉川 杜文广 上官炬 郝志强 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2018年第10期2279-2286,共8页

炭基燃料燃烧产生的氮氧化物严重污染了大气环境,依据其产生途径主要分为三大类:热力型NO_X、快速型NO_X和燃料型NO_X,其中占比最多的是燃料型NO_X,研究燃料型NO_X的脱除对开发有效的NO_X控制技术具有重要意义。分别从燃烧前、燃烧中、... 炭基燃料燃烧产生的氮氧化物严重污染了大气环境,依据其产生途径主要分为三大类:热力型NO_X、快速型NO_X和燃料型NO_X,其中占比最多的是燃料型NO_X,研究燃料型NO_X的脱除对开发有效的NO_X控制技术具有重要意义。分别从燃烧前、燃烧中、燃烧后三大方面对燃料型NO_X的脱除作了详细的综述,即燃烧前原料脱硝:加氢脱硝、洗选、中温干馏和高温热解等;燃烧中脱硝:低NO_X燃烧、烟气再循环、解耦燃烧、催化还原等;燃烧后烟气脱硝:选择性非催化还原脱硝、选择性催化还原脱硝、活性炭吸附、电子束脱硝等。基于民用散煤燃烧利用现状,低NO_X燃烧技术和烟气脱硝技术的推广使用逐渐出现了诸多限制因素,提出在炭基燃料原料中添加金属化合物助剂,借助于中、高温干馏的燃烧前原料脱硝和燃烧中选择性催化还原NO_X两步,达到不需要设置烟气脱硝装置就可实现炭基燃料燃料型NO_X释放控制的新技术。 展开更多

关键词 炭基燃料燃烧 NOX 控制 还原 催化

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煤泥复配粘结剂对长焰煤成型性能的研究 被引量：3

7

作者 常志伟 杜文广 +4 位作者 杨颂 刘守军 上官炬 史鹏政 马睿 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2020年第3期588-591,596,共5页

加入煤泥和聚乙烯醇,采用冷压成型将粉煤制备成型煤,用抗压强度和跌落强度作为检测手段,在实验室规模的成型试验台上,系统地研究了成型压力和成型水分对型煤强度的影响。结果表明,成型工艺参数对型煤强度影响较大。在成型压力为60 kN,... 加入煤泥和聚乙烯醇,采用冷压成型将粉煤制备成型煤,用抗压强度和跌落强度作为检测手段,在实验室规模的成型试验台上,系统地研究了成型压力和成型水分对型煤强度的影响。结果表明,成型工艺参数对型煤强度影响较大。在成型压力为60 kN,成型水分为14%的条件下,型煤的抗压强度和跌落强度分别达到11.3 MPa和98.2%。通过红外光谱和扫描电镜分析得出了粘结剂对长焰煤成型作用机理,即加入煤泥和聚乙烯醇后,型煤的羟基官能团明显增多,说明粘结剂与煤颗粒表面有较多的氢键缔合,以及部分交联作用,增强了煤粒间的结合力,从而提高了型煤的机械强度。 展开更多

关键词 型煤 粘结剂 冷压成型 工艺条件 成型性能

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钠基固硫剂在低阶煤中的固硫机理研究 被引量：5

8

作者 闫旭东 郝志强 +4 位作者 刘守军 王冰凝 史鹏政 李晋 杨颂 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期241-246,共6页

在低阶煤中对Na HCO3的燃烧固硫作用进行了考察,并以弱黏煤为主要研究对象,进一步考察了不同Na HCO3添加量及燃烧温度下弱黏煤的燃烧固硫率,并对Na HCO3的固硫机理进行了分析和讨论。研究发现,Na HCO3的最适固硫温度为900℃,且随着Na/S... 在低阶煤中对Na HCO3的燃烧固硫作用进行了考察,并以弱黏煤为主要研究对象,进一步考察了不同Na HCO3添加量及燃烧温度下弱黏煤的燃烧固硫率,并对Na HCO3的固硫机理进行了分析和讨论。研究发现,Na HCO3的最适固硫温度为900℃,且随着Na/S比的增大,燃烧固硫率逐渐提高,当Na/S比为2.0时,燃烧固硫率和Na基固硫剂利用率分别为90.57%和65.83%,效果最好。结合XRD和TG-MS表征分析表明,Na HCO3固硫机制的反应历程为Na HCO3→Na2CO3→Na2SO3→Na2SO4。 展开更多

关键词 低阶煤 弱黏煤 碳酸氢钠 固硫 机理

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红土镍矿基材料吸附及有氧降解水体污染物 被引量：3

9

作者 王冰凝 刘守军 +4 位作者 杨颂 陈亮宇 刘兴阳 李晋 上官炬 《中国环境科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第2期736-744,共9页

以红土镍矿为研究对象,考察了原矿(HT)及改性矿(HT-FeNi)去除水体中罗丹明B(RhB)的效果.借助XRD、BET、IR等表征手段,结合吸附动力学和等温吸附模拟研究了HT吸附RhB的过程及机制.结果表明:HT的孔隙结构较为丰富,有良好的RhB吸附性能.当H... 以红土镍矿为研究对象,考察了原矿(HT)及改性矿(HT-FeNi)去除水体中罗丹明B(RhB)的效果.借助XRD、BET、IR等表征手段,结合吸附动力学和等温吸附模拟研究了HT吸附RhB的过程及机制.结果表明:HT的孔隙结构较为丰富,有良好的RhB吸附性能.当HT添加量为0.2g/L时,RhB去除率为39.03%,吸附量达到93.80mg/g.HT添加量增加,RhB去除效果增强,平衡吸附量减小.HT吸附RhB的过程更符合准二级动力学,包含表面扩散及颗粒内扩散两个步骤.等温吸附模型拟合发现Freundlich能够准确描述HT吸附RhB的过程.1/n<0.5,表明吸附过程较易进行.HT经5次循环实验后,吸附量仍能达到39.67mg/g,表明HT有较好的循环使用性能.HT吸附RhB主要归因于Si-O吸附位点.通过气基还原制备得到改性矿(HT-FeNi).采用SEM、XRD、BET、XPS等手段对HT-FeNi进行表征分析,并考察了HT-FeNi降解RhB的效果.结果表明:HT-FeNi比表面积小(14.374m^(2)/g),主要成分为铁镍双金属.HT-FeNi不能通过吸附作用去除RhB,而HT-FeNi/Air/pH=3体系在40min内RhB降解效率为94%.捕获活性氧物种的实验证明,HT-FeNi/Air/pH=3体系去除RhB过程中起主要作用的活性氧物种是羟基自由基(·OH).在酸性条件下,HT-FeNi通过活化O_(2)生成·OH,Ni^(0)诱导的Fe^(2+)/Fe^(3+)循环促使HT-FeNi/Air/pH=3体系生成更多的·OH.将HT-FeNi/Air/pH=3体系应用于去除水体中甲基橙(MO)和二硝基氯苯(DNCB),去除效率分别为47%、78%. 展开更多

关键词 红土镍矿基材料 吸附 有氧降解 水体污染物

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甲烷作用下红土镍矿中铁镍氧化物的反应行为 被引量：3

10

作者 刘兴阳 刘守军 +3 位作者 杨颂 陈亮宇 李晋 齐升 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1759-1771,共13页

以氢气(H_(2))和甲烷(CH_(4))等为还原剂的气基冶炼,对于解决传统冶金行业所面临的“双碳”问题意义重大。以红土镍矿为研究对象,在不同还原温度、还原时间、气体浓度等条件下,探讨了CH_(4)与红土镍矿中铁镍氧化物的还原行为。并结合XRD... 以氢气(H_(2))和甲烷(CH_(4))等为还原剂的气基冶炼,对于解决传统冶金行业所面临的“双碳”问题意义重大。以红土镍矿为研究对象,在不同还原温度、还原时间、气体浓度等条件下,探讨了CH_(4)与红土镍矿中铁镍氧化物的还原行为。并结合XRD、SEM-EDS、气相色谱等表征手段,对红土镍矿及其焙烧产物物相和形貌等进行了深入分析。结果表明:当还原温度为900℃、还原时间为60 min、CH_(4)浓度为50%时,可获得镍品位为3.06%、回收率为52.09%的精矿。精矿中镍品位和回收率较低的原因主要是由于NiO的还原不彻底,即尾矿中仍有大量的镍存于硅酸盐中;以及部分还原后的镍铁合金晶粒过细,易流失于尾矿与滤液中。CH_(4)与红土镍矿的还原过程是在低温下缓慢进行;在高温(900℃)时部分CH_(4)裂解产生H_(2)和炭黑,而主要的还原反应是在CH_(4)和H_(2)的协同作用下进行。 展开更多

关键词 红土镍矿 甲烷 还原行为 铁镍合金 晶粒

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Ce1−xMnxO2表面性质对催化CO2和甲醇直接合成DMC反应活性的影响 被引量：5

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作者 张国强 孙宇辰 +5 位作者 史亚波 郑华艳 李忠 上官炬 刘守军 史鹏政 《高等学校化学学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2020年第9期2061-2069,共9页

通过共沉淀法制备了一系列Mn掺杂量不同的Ce1−xMnxO2催化剂,并将其用于催化CO2和甲醇直接合成碳酸二甲酯(DMC).通过X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和程序升温脱附(TPD)等手段研究了Ce1−xMn... 通过共沉淀法制备了一系列Mn掺杂量不同的Ce1−xMnxO2催化剂,并将其用于催化CO2和甲醇直接合成碳酸二甲酯(DMC).通过X射线衍射(XRD)、氮气吸附-脱附、透射电子显微镜(TEM)、X射线光电子能谱(XPS)和程序升温脱附(TPD)等手段研究了Ce1−xMnxO2表面性质对催化CO2和甲醇直接合成DMC反应活性的影响.结果表明,Mn离子进入CeO2晶格中形成固溶体,随着Mn掺杂量增加,催化剂表面弱酸碱位数量逐渐降低,中强酸碱和强酸碱位数量增加,催化剂表面氧空位含量呈先增加后减少的变化趋势,当Mn掺杂量较少时,催化剂表面Mn^2+比例较高,有利于Ce^4++Mn^2+→Ce^3++Mn^3+反应的进行,促进催化剂表面氧空位生成;进一步提高Mn掺杂量时,催化剂表面Mn^4+比例提高,有利于Ce^3++Mn^4+→Ce^4++Mn^3+反应的进行,导致催化剂表面氧空位含量减少.研究发现Ce1-xMnxO2催化剂活性与表面氧空位含量线性相关. 展开更多

关键词 二氧化碳 碳酸二甲酯 催化剂 酸碱性 氧空位

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中低温半焦形态硫测定方法及热解硫迁移规律

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作者 闫旭东 马玉川 +5 位作者 刘守军 赵聪 王冰凝 陈亮宇 李晋 杨颂 《化学工程》 CAS CSCD 北大核心 2020年第2期11-15,36,共6页

为了测定中低温热解条件下半焦中形态硫组成及含量的变化规律,通过XRD及XPS等表征手段对半焦中的形态硫进行分析,并结合国家标准法中煤中形态硫的测定方法以及现有的焦中形态硫的测定方法,得出一种可行的中低温半焦形态硫的测定方法。... 为了测定中低温热解条件下半焦中形态硫组成及含量的变化规律,通过XRD及XPS等表征手段对半焦中的形态硫进行分析,并结合国家标准法中煤中形态硫的测定方法以及现有的焦中形态硫的测定方法,得出一种可行的中低温半焦形态硫的测定方法。煤中无机黄铁矿在500℃分解为中间相产物Fe1-xS,在600℃以上完全分解为FeS,高温下无机硫以黄铁矿分解产物FeS和固硫产物CaS为主,煤中易分解有机硫醇硫醚在500℃以下完全分解,高温下有机硫以难分解噻吩、砜类为主。 展开更多

关键词 半焦 形态硫 硫迁移

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