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炼焦煤的化学结构对焦炭质量的影响
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作者 段汝元 侯瑞芳 +6 位作者 陈旭辉 靳鑫 李宁辉 李秀峰 党帅 崔贝贝 王美君 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第S1期180-187,共8页
实际生产中,常出现黏结指数(G)和胶质层指数(Y)等传统煤质指标相似的炼焦煤,但其焦炭质量却存在显著差异。为深入探究煤化学结构差异对焦炭质量的影响,选用了3种煤质指标接近的炼焦煤(C1、C2、C3),并在40 kg焦炉中制备焦炭进行分析。通... 实际生产中,常出现黏结指数(G)和胶质层指数(Y)等传统煤质指标相似的炼焦煤,但其焦炭质量却存在显著差异。为深入探究煤化学结构差异对焦炭质量的影响,选用了3种煤质指标接近的炼焦煤(C1、C2、C3),并在40 kg焦炉中制备焦炭进行分析。通过岩相分析、基式流动度、固定床热解实验和热重分析,结合^(13)C NMR、Raman等方法,从煤结构转变的角度研究成焦过程,进而和焦炭质量关联。研究表明,G值、Y值等此类传统煤质指标忽略了煤的化学结构及其对煤性质和焦炭质量的本质影响,不足以全面解释焦炭质量差异。热塑性温区内流动性的发展和挥发物的释放行为紧密相关,C3的塑性区间窄、流动性低,导致焦炭质量下降;C3中存在的大芳香团簇(如f_(ar)、C_(a)等)和短链烃(低CH_(2)/CH_(3)比值)阻碍了煤的解聚,影响了流动性的发展。此外,煤中缺陷结构(f_(ar)^(N))的增加,不仅提高了焦炭的反应性,还进一步导致焦炭强度降低。该研究有助于评估和预测不同煤种的焦炭强度,也为优化煤种选择和配煤策略提供了新的思路。 展开更多
关键词 炼焦煤 煤质特性 化学结构 焦炭质量
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氨水水热改性煤基多孔炭超级电容器性能
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作者 袁超 叶彦 +4 位作者 杨春燕 田国亮 李婉晴 秦志宏 杨小芹 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第1期105-114,共10页
煤炭由于其高碳含量、缩合芳香结构及显著的经济性,作为生产电容炭的前驱体具有独特优势。通过对山西炼焦煤进行溶剂萃取得到煤基重质组(HC)作为碳源,KOH为活化剂制备多孔炭材料(AHC),再用氨水对其进行特定条件的水热改性,得到了一种具... 煤炭由于其高碳含量、缩合芳香结构及显著的经济性,作为生产电容炭的前驱体具有独特优势。通过对山西炼焦煤进行溶剂萃取得到煤基重质组(HC)作为碳源,KOH为活化剂制备多孔炭材料(AHC),再用氨水对其进行特定条件的水热改性,得到了一种具有高倍率性能和高循环稳定性的氮掺杂多孔炭。通过SEM、FTIR、XPS、Raman及N2吸附等表征分析,研究了不同氨水添加量下多孔炭的微观形貌、孔结构、表面化学性质等对其电化学性能的影响。结果发现:改性后多孔炭表面形貌和孔结构都有所改善,当氨水添加量为8 mL时,所得改性多孔炭AHC−N8呈现明显的蠕虫状纳米裂隙孔结构,中孔占比增大,且表面氮原子数分数由水热改性前的0.66%增至2.83%。该多孔炭电极材料在1 A/g电流密度下比电容达351.3 F/g,倍率性能达82%,与未改性AHC的63.5%相比得到了极大的提升。10 A/g下10000次循环充放电后比电容保持率也由未改性AHC的91.4%增至95.6%。AHC−N8的高比表面积、适宜的微/介孔分布以及表面较多的吡啶氮和吡咯氮掺杂对其突出的电化学性能起到了主要的作用。 展开更多
关键词 超级电容器 煤基多孔炭 氨水改性 氮掺杂 电化学性能
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T沸石的合成及其CH_(4)/N_(2)吸附分离性能研究
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作者 刘晋芳 金晓宇 +5 位作者 李媛 荀文杰 申芳芳 乔旭 王小青 杨江峰 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第7期67-71,108,共6页
低浓度煤层气CH_(4)富集过程需要高性能CH_(4)/N_(2)吸附剂。采用水热法成功合成了T沸石,并利用PXRD、SEM和N_(2)吸/脱附等手段对其进行了表征。测试了T沸石的CH_(4)、N_(2)单组分吸附性能,计算了其理想吸附溶液理论(IAST)选择性和吸附... 低浓度煤层气CH_(4)富集过程需要高性能CH_(4)/N_(2)吸附剂。采用水热法成功合成了T沸石,并利用PXRD、SEM和N_(2)吸/脱附等手段对其进行了表征。测试了T沸石的CH_(4)、N_(2)单组分吸附性能,计算了其理想吸附溶液理论(IAST)选择性和吸附热,并考察了T沸石的CH_(4)/N_(2)吸附分离性能。结果表明,在298 K、0.1 MPa条件下,T沸石(Tz-168)的CH_(4)吸附量为21.4 cm^(3)/g,CH_(4)/N_(2)选择性为5.5,优于大多数分子筛吸附剂。通过CH_(4)/N_(2)混合气穿透实验进一步验证了T沸石具有良好的CH_(4)/N_(2)吸附分离性能,V(CH_(4)):V(N_(2))为50:50和20:80时,实际分离时间分别为5 min和7 min,这在低浓度煤层气CH_(4)富集中具有较大的应用潜力。 展开更多
关键词 煤层气 T沸石 CH_(4)/N_(2) 吸附分离
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