掺氨甲烷火焰自由基化学发光燃烧特性研究 被引量：1

1

作者 张文举 宋旭东 +4 位作者 吴润民 景园园 张俊先 白永辉 于广锁 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第5期1826-1837,I0018,共13页

NH_(3)与CH_(4)的混合可有效改善NH_(3)的燃烧性能,通过模拟计算,可以更好地理解NH_(3)掺加对火焰行为的影响。该文使用ANSYS进行模拟研究,对不同掺NH_(3)比及不同当量比的NH_(3)/CH_(4)/O2燃烧进行数值计算。结果表明:掺入NH_(3)导致... NH_(3)与CH_(4)的混合可有效改善NH_(3)的燃烧性能,通过模拟计算,可以更好地理解NH_(3)掺加对火焰行为的影响。该文使用ANSYS进行模拟研究,对不同掺NH_(3)比及不同当量比的NH_(3)/CH_(4)/O2燃烧进行数值计算。结果表明:掺入NH_(3)导致火焰温度降低,温度核心分布区域随掺NH_(3)比增加而向火焰下游移动,随当量比增大而向火焰根部移动;当掺NH_(3)比增大时,OH^(*)与CH^(*)峰值含量下降,OH^(*)峰值位置向火焰下游移动,CH^(*)峰值位置则不发生变化,但CH^(*)径向位置呈现多峰分布;当当量比增大时,OH^(*)与CH^(*)峰值含量上升,OH^(*)分布区域面积增加,峰值位置向靠近火焰根部方向移动,CH^(*)分布区域则趋于集中并向远离火焰根部处移动,径向位置仍呈现多峰分布;此外,化学动力学分析表明,掺入NH_(3)导致OH^(*)生成路径发生改变,OH^(*)产率随掺NH_(3)比增大而减小。 展开更多

关键词 NH3/CH4燃烧 掺NH3比 当量比 化学发光 反应路径

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基于典型期刊文献计量分析的国内外化工领域研究特点及趋势——对《化工学报》、AIChE Journal、Chemical Engineering Science和Industrial & Engineering Chemistry Research发文分析 被引量：4

2

作者 吴曼 宋爱芳 +1 位作者 张岩 郭庆杰 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第2期873-884,共12页

基于文献计量方法,利用Scifinder Web数据库,从年发文量、研究机构、索引词、被引文献和施引文献等不同角度对《化工学报》、AICh E Journal、Chemical Engineering Science(CES)和Industrial&Engineering Chemistry Research(IECR)... 基于文献计量方法,利用Scifinder Web数据库,从年发文量、研究机构、索引词、被引文献和施引文献等不同角度对《化工学报》、AICh E Journal、Chemical Engineering Science(CES)和Industrial&Engineering Chemistry Research(IECR)4个国内外主流化工期刊近20年(1996—2015年)发表的49565篇文献,进行了较为全面的探讨,以期为我国化工学科"双一流"建设及同类期刊的发展提供借鉴和参考。中国机构在国际期刊上日益增多的发文量和上升的发文机构排名,显示了近年来国内化工科研强劲的发展势头和国际影响力。同时,国内各机构化工学科的学术研究日益活跃,高水平学术论文成果的产出仅仅集中于少数顶尖科研机构的现象有所变化。《化工学报》与三大主流期刊AICh E Journal、CES和IECR的发文重点及热点基本一致。近10年(2006—2015年),中国机构在"聚合物形态"、"离子液体"、"纳米颗粒"等方面对三大国际期刊发文有较大的贡献。 展开更多

关键词 化工学科 文献计量学 《化工学报》 数值模拟

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钙基脱硫剂用于冶炼烟气脱硫的模拟与实验 被引量：1

3

作者 昌晶 胡修德 +3 位作者 田红景 远富启 许静文 郭庆杰 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期2233-2241,共9页

提出了一种应用钙基脱硫剂脱除冶炼烟道气中高浓度SO_2并回收硫单质的方法。通过热力学模拟多种硫化物与SO_2之间的反应,筛选得出硫化钙(Ca S)适合作为化学链脱硫技术的脱硫剂,它在400~650℃范围内可将SO_2还原为单质硫,生成的固相产物... 提出了一种应用钙基脱硫剂脱除冶炼烟道气中高浓度SO_2并回收硫单质的方法。通过热力学模拟多种硫化物与SO_2之间的反应,筛选得出硫化钙(Ca S)适合作为化学链脱硫技术的脱硫剂,它在400~650℃范围内可将SO_2还原为单质硫,生成的固相产物为Ca SO_4而非Ca O。通过固定床反应器内的脱硫实验,发现温度对脱硫率和硫单质回收率影响较大。在400~650℃范围内温度越高,脱硫率和硫单质回收率越大;当温度高于600℃时,脱硫率和硫单质回收率基本相等。提高空速,则会降低脱硫率和硫单质回收率,但两者的差值随空速增大逐渐减小。当烟气中SO2浓度小于1%时,脱硫率维持在99.8%基本不变;SO_2浓度升至3.45%后,平均脱硫率急剧下降至92.1%;SO_2浓度越高,平均脱硫率越低。硫单质回收率随SO_2浓度增大存在一最佳范围。在脱硫反应后期,粒径较大的脱硫剂颗粒脱硫性能较低。SEM照片表明了脱硫剂颗粒随反应温度的升高团聚现象更为明显,XRD表征证明了反应中SO_2气体被还原为升华硫颗粒。 展开更多

关键词 烟道气 回收 还原 脱硫率

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不同赋存形态碱金属在单颗粒煤燃烧过程中的释放行为 被引量：1

4

作者 何雅娟 白静云 +4 位作者 门小勇 宋旭东 白永辉 王焦飞 于广锁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2024年第22期8968-8979,I0023,共13页

由于高碱煤含有钠、钾等碱金属,在热利用过程中会造成换热器壁面的结焦、结渣、腐蚀等问题,对电厂设备的安全、高效运行构成严重威胁。该文利用电感耦合等离子体发射光谱仪(inductively coupled plasma-optical emission spectrometer,I... 由于高碱煤含有钠、钾等碱金属,在热利用过程中会造成换热器壁面的结焦、结渣、腐蚀等问题,对电厂设备的安全、高效运行构成严重威胁。该文利用电感耦合等离子体发射光谱仪(inductively coupled plasma-optical emission spectrometer,ICP-OES),测量单颗粒洋场湾(YCW)煤和淖毛湖(NMH)煤中各种赋存形态碱金属的含量,利用高速相机和高光谱成像系统,获得单颗粒YCW煤和NMH煤燃烧过程和火焰的自发辐射光谱图像。结果表明:YCW煤和NMH煤中,碱金属Na^(*)、K^(*)大部分以水溶性的形态存在;碱金属Na^(*)在单颗粒煤燃烧过程中呈两段式的阶段特征,各类型的碱金属Na^(*)在燃烧过程中均会释放,其中大部分以水溶钠的形式释放,不溶态碱金属很难在煤燃烧过程中释放;单颗粒煤在经历水洗酸洗之后,出现了气相着火延迟时间提前和燃尽时间延迟的现象。通过该文研究,以期为构建煤在燃烧的不同阶段的碱金属转化动力学模型以及控制碱金属的释放提供理论依据。 展开更多

关键词 单颗粒煤 碱金属Na^(*) 碱金属K^(*) 释放特性 燃烧特性

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MgFeMn-HTLcs的制备、改性及其CO加氢性能 被引量：2

5

作者 张建利 王旭 +4 位作者 马丽萍 于旭飞 马清祥 范素兵 赵天生 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期2073-2080,共8页

采用沉淀-水热法制备了系列不同Mg/Fe/Mn配比的Mg Fe Mn-HTLcs类水滑石前体,经焙烧、浸渍法K改性用于CO加氢制烯烃反应。采用XRD、SEM、TG、N2吸附-脱附、H2-TPR、XPS等手段对催化剂进行了表征。结果表明,制备的Mg-Fe-Mn前体均具有类水... 采用沉淀-水热法制备了系列不同Mg/Fe/Mn配比的Mg Fe Mn-HTLcs类水滑石前体,经焙烧、浸渍法K改性用于CO加氢制烯烃反应。采用XRD、SEM、TG、N2吸附-脱附、H2-TPR、XPS等手段对催化剂进行了表征。结果表明,制备的Mg-Fe-Mn前体均具有类水滑石层状结构,Mn的添加使结晶度下降;焙烧后,Mg-Fe样品主要生成Mg O,Mg-Fe-Mn样品生成Mg_2Mn O_4、Mg O和Mg Fe_2O_4物相;反应后主要为Mg CO_3和Fe CO_3混合物相,伴随Fe O-Mn O和Fex Cy的生成;与K/Mg-Fe样品相比,Mn的加入进一步促进了Fe的分散,使得Fe_2O_3到Fe_3O_4还原度增加,其供电子效应促使Fe电子结合能向低偏移。在CO加氢反应中,K/Mg-Fe-Mn催化剂均表现出较高的反应活性和烯烃选择性。其中,K/3Mg-1Fe-2Mn催化剂的效果较好,CH4含量较低,O/P值达5.20,C_2~=C_4~=质量分数为43.03%。 展开更多

关键词 费-托合成 前体 催化剂 烃分布 低碳烯烃 选择性

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宁东红石湾煤大分子模型构建及量子化学计算 被引量：18

6

作者 李壮楣 王艳美 +3 位作者 李平 李和平 白红存 郭庆杰 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第5期2208-2216,共9页

使用工业分析、元素分析、固体核磁(13C NMR)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)对宁东红石湾(HSW)煤样进行表征,获得煤样中元素赋存的种类、价态、化学键环境等物质微观结构的关键参数。结果表明HSW煤结构以芳香族为主,... 使用工业分析、元素分析、固体核磁(13C NMR)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)对宁东红石湾(HSW)煤样进行表征,获得煤样中元素赋存的种类、价态、化学键环境等物质微观结构的关键参数。结果表明HSW煤结构以芳香族为主,占75.96%,桥接芳碳与周碳比为0.315,可知其结构中以萘为主,苯和蒽为辅。氧原子主要以醚氧基(C—O)、羰基(C O)和羧基(—COO)的形式存在,其中C—O占53.57%。氮原子以吡啶和吡咯的形式存在。苯环的连接方式以三、四取代为主,分别占47.77%、32.97%,脂肪族中环烷烃或脂肪烃—CH3占优势。确定HSW煤的分子式为C221H148O28N2,分子量为3142.32。在此基础上结合计算机辅助实现了二维和三维大分子模型构筑。应用量子化学计算对HSW煤大分子模型进行了优化及核磁共振、红外光谱模拟,验证了所建模型的合理性。最终实现了HSW煤的微观分子结构的实验与量子化学描述。 展开更多

关键词 煤 模型 计算化学 结构优化 分子模拟 光谱模拟

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CuZnTiO2/SAPO-34双功能催化剂的设计、制备及其用于CO2加氢制烯烃性能 被引量：2

7

作者 陈静宇 张建红 +6 位作者 盛浩 吴大凯 高新华 马清祥 张建利 范素兵 赵天生 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2020年第2期567-576,共10页

CO2加氢经甲醇(含氧中间体)制低碳烯烃工艺路线,可实现成醇、脱水两步反应串联协同进行,打破费托合成产物Anderson-Schulz-Flory(A SF)分布限制,高选择性地制取低碳烯烃。传统甲醇合成Cu基催化剂加氢能力较强,在两步反应中产物以CH4、... CO2加氢经甲醇(含氧中间体)制低碳烯烃工艺路线,可实现成醇、脱水两步反应串联协同进行,打破费托合成产物Anderson-Schulz-Flory(A SF)分布限制,高选择性地制取低碳烯烃。传统甲醇合成Cu基催化剂加氢能力较强,在两步反应中产物以CH4、低碳烷烃为主。实验设计、制备了CuZnTiO2/(Zn-)SAPO-34复合催化剂,实现了CO2加氢在Cu基复合催化剂上高选择性合成C2~C 4烯烃(约60%)。研究表明,两步反应过程中甲醇体积分数较低(<6%),且高温下逆水煤气变换反应严重,导致催化剂酸性变化对产物分布的影响较大。调变两类活性位点比例发现,CH4的产生与串联反应存在竞争关系,SAPO-34酸量的增加抑制了CH4的生成,促进串联反应正向进行;合适的酸性有助于生成C2~C 4烯烃。控制成醇、脱水两类活性位点接触距离可调变烯烃的二次反应,降低加氢能力,改善产物分布。 展开更多

关键词 二氧化碳 加氢 分子筛 低碳烯烃 接触距离

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O_(2)/CO_(2)和O_(2)/N_(2)气氛下单颗粒煤火焰碱金属光谱辐射特性 被引量：3

8

作者 谢非 李金云 +5 位作者 宋旭东 白永辉 王焦飞 苏暐光 吕鹏 于广锁 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2023年第8期3100-3108,共9页

不同气氛条件对煤颗粒反应特性有着很大的影响,因此本文研究了O_(2)/CO_(2)和O_(2)/N_(2)气氛对单颗粒煤燃烧过程火焰面积、火焰温度及碱金属(Na^(*)和K^(*))光谱辐射特性的影响。基于煤颗粒可视化滴管炉,结合火焰光谱诊断系统,捕捉了... 不同气氛条件对煤颗粒反应特性有着很大的影响,因此本文研究了O_(2)/CO_(2)和O_(2)/N_(2)气氛对单颗粒煤燃烧过程火焰面积、火焰温度及碱金属(Na^(*)和K^(*))光谱辐射特性的影响。基于煤颗粒可视化滴管炉,结合火焰光谱诊断系统,捕捉了火焰图像并采用多波段辐射法计算不同氧浓度为30%、40%和50%下的火焰温度。结果表明,随着反应的进行,火焰温度增加而火焰面积先增加后减小。O_(2)/CO_(2)气氛下,煤颗粒周围出现一层薄薄的“火焰层”,而在O_(2)/N_(2)气氛下没有观察到类似的现象,这源于CO_(2)较高的热容值。随着氧浓度的增加,火焰中Na^(*)和K^(*)的辐射峰值强度增加。另外,O_(2)/N_(2)气氛下Na^(*)和K^(*)峰值强度和火焰温度高于O_(2)/CO_(2)气氛,且Na^(*)和K^(*)峰值强度的与火焰温度呈正相关,可以用碱金属原子辐射光谱来表征火焰温度。 展开更多

关键词 单颗粒煤火焰 火焰温度 O_(2)/N_(2)和O_(2)/CO_(2)气氛 Na^(*)和K^(*) 光谱诊断

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MnO_(x)/PG催化剂脱除气态Hg^(0)及其再生性能 被引量：1

9

作者 王钧伟 魏坤 +4 位作者 陆克平 石李明 徐灿 秦伟 张建利 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2022年第8期2516-2523,共8页

本文研究了MnO_(x)/PG催化剂脱除模拟烟气中Hg^(0)的性能及脱除Hg^(0)后MnO_(x)/PG催化剂的再生.考察了Hg^(0)浓度、空速等操作条件及再生方法对MnO_(x)/PG催化剂脱除Hg^(0)的影响.结果表明,MnO_(x)/PG催化剂具有良好的脱除Hg^(0)的能... 本文研究了MnO_(x)/PG催化剂脱除模拟烟气中Hg^(0)的性能及脱除Hg^(0)后MnO_(x)/PG催化剂的再生.考察了Hg^(0)浓度、空速等操作条件及再生方法对MnO_(x)/PG催化剂脱除Hg^(0)的影响.结果表明,MnO_(x)/PG催化剂具有良好的脱除Hg^(0)的能力和稳定性,在反应温度为210℃、空速为6000 h^(-1)、Hg^(0)浓度为80μg·m^(-3)的条件下400 min时的Hg^(0)脱除效率保持在95%以上,50 h时仍能保持在80%左右.热再生后的MnO_(x)/PG催化剂仍具有良好的脱除Hg^(0)能力,最佳再生温度为400℃,水洗再生对MnO_(x)/PG催化剂的再生效果不明显.热再生后的MnO_(x)/PG催化剂经空气预氧化处理有利于提高其对Hg^(0)的再次脱除能力. 展开更多

关键词 MnO_(x)/PG 汞 再生 烟气

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响应面法优化Mn-Ce/HZSM-5催化氧化三氯乙烯 被引量：2

10

作者 常甜 王宇 +2 位作者 赵作桐 胡锦超 沈振兴 《化工进展》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第11期5830-5842,共13页

三氯乙烯(TCE)是用途广泛的工业原料,其排放严重威胁着生态环境和人体健康。如何高效去除TCE成为亟待解决的关键问题。本文采用沉积-沉淀法制备了一系列不同Ce/Mn摩尔比的Mn-Ce/HZSM-5催化剂,用于催化去除TCE,并用响应面分析的方法探究... 三氯乙烯(TCE)是用途广泛的工业原料,其排放严重威胁着生态环境和人体健康。如何高效去除TCE成为亟待解决的关键问题。本文采用沉积-沉淀法制备了一系列不同Ce/Mn摩尔比的Mn-Ce/HZSM-5催化剂,用于催化去除TCE,并用响应面分析的方法探究不同因素对TCE催化氧化过程的影响。结果表明:Mn-Ce/HZSM-5催化剂对TCE有较好的催化活性,当Ce/Mn摩尔比为0.8时催化活性最高,主要归因于该催化剂较高的还原性和丰富的表面氧物种。另外,响应面分析结果表明:在Mn Ce_(0.8)/HZSM-5催化氧化TCE过程中,温度是影响TCE去除率和CO_(2)选择性的最关键因素,其次是流量和相对湿度(RH)。当气体流量为0.2L/min、温度为450℃、RH为16%时,最优TCE去除率为77.1%,CO_(2)选择性为70.0%,且Mn Ce_(0.8)/HZSM-5催化剂表现出较好的稳定性。研究结果为含氯挥发性有机物的去除提供了一种有效方法。 展开更多

关键词 Mn-Ce/HZSM-5催化剂 三氯乙烯 活性 响应面法 优化

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Fe2O3/AC脱除煤气中的Hg^0 被引量：1

11

作者 白国梁 蔡思敏 +5 位作者 毛德棋 王钧伟 张建利 秦伟 董彦杰 崔晓峰 《环境化学》 CAS CSCD 北大核心 2020年第4期1145-1152,共8页

利用固定床反应器在模拟煤气条件下研究了活性焦(AC)负载Fe2O3催化剂(Fe2O3/AC)对气态Hg0的脱除,考察了Fe2O3负载、煅烧温度、空速、Hg0浓度、H2S等对Fe2O3/AC催化剂脱除Hg0的影响及Fe2O3/AC催化剂的再生性能,采用扫描电镜(SEM)表征了Fe... 利用固定床反应器在模拟煤气条件下研究了活性焦(AC)负载Fe2O3催化剂(Fe2O3/AC)对气态Hg0的脱除,考察了Fe2O3负载、煅烧温度、空速、Hg0浓度、H2S等对Fe2O3/AC催化剂脱除Hg0的影响及Fe2O3/AC催化剂的再生性能,采用扫描电镜(SEM)表征了Fe2O3在Fe2O3/AC上的分布状态.结果表明,Fe2O3/AC具有较高的脱除Hg0能力,明显高于载体AC,主要缘于Fe2O3对Hg0的催化氧化作用.Fe2O3/AC催化剂上负载的活性组分Fe2O3并不是均匀的分布在载体AC表面上,而是成块簇状分布状态.300℃煅烧温度下制备的Fe2O3/AC催化剂脱除Hg0的能力最高.在5000—15000 h-1的空速和21—200μg·m-3的Hg0浓度范围内,Fe2O3/AC催化剂具有良好的脱除Hg0的能力.H2S与Hg0在Fe2O3活性位上存在竞争吸附、反应会降低Fe2O3/AC对Hg0的脱除能力,但H2S反应生成的单质S和FeSx又可促进Hg0的脱除.脱除Hg0后的Fe2O3/AC催化剂可进行再生,再生后Fe2O3/AC仍具有良好的脱除Hg0的能力. 展开更多

关键词 Fe2O3/AC Hg^0 煤气 H2S 脱除

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纤维板砂光粉热解半焦中氮的迁移转化特性 被引量：2

12

作者 杨柳 吴建雯 +5 位作者 张书 卫俊涛 高雯然 石磊 张红 徐德良 《林业工程学报》 CSCD 北大核心 2022年第5期113-119,共7页

砂光粉是人造板生产过程中主要的剩余物,由于含有胶黏剂,砂光粉中的氮含量较高,高氮含量会造成其热化学转化处理与应用中存在NO_(x)污染的风险。富氮类生物质热化学转化中将氮固集在半焦中,不仅可以减少气相中NO_(x)的排放,而且可以为... 砂光粉是人造板生产过程中主要的剩余物,由于含有胶黏剂,砂光粉中的氮含量较高,高氮含量会造成其热化学转化处理与应用中存在NO_(x)污染的风险。富氮类生物质热化学转化中将氮固集在半焦中,不仅可以减少气相中NO_(x)的排放,而且可以为氮掺杂功能碳材料的制备奠定基础,因此,研究砂光粉热解半焦中氮的迁移转化特性对砂光粉的热化学转化处理与应用具有重要意义。利用元素分析、傅里叶红外光谱(FT-IR)和X射线光电子能谱仪(XPS),分析了不同热解气氛和温度下制备的纤维板砂光粉半焦中氮的迁移和转化特性。研究表明,砂光粉中的氮主要是脲醛树脂引入的聚酰胺型氮(N-A),其热稳定性较差。在300℃的热解温度下,仅有35%左右的氮保留在热解半焦中;随着热解温度的升高,热解半焦中氮的保留率会进一步显著下降,600℃下氮的保留率降至20%。虽然氮大部分裂解到挥发分中,但砂光粉热解半焦中始终保持4%左右的氮含量。红外光谱分析表明,砂光粉原料中有C—N和N—H结构峰的出现,热解温度在400℃以上时砂光粉中氮结构的特征峰已不明显。XPS分析结果显示,低温热解时N-A会转变为相对稳定的吡咯氮(N-5)和吡啶氮(N-6),而高温热解条件下氮会进一步向更稳定的季氮N(N-Q)和氮氧化物(N-X)转变,CO_(2)和N_(2)热解气氛的不同对半焦中氮官能团的转变没有明显影响。 展开更多

关键词 纤维板 砂光粉 热解半焦 氮 迁移转化

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