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新型能源体系发展背景下煤炭清洁高效转化的挑战及途径 被引量:37
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作者 谢克昌 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第1期47-56,共10页
当今世界地缘政治风险加剧、气候环境问题凸显,能源转型变革加快。在此背景下,构建更加适应形势变化的能源体系对提高我国能源供应系统的可持续性及安全稳定性意义重大。目前我国化石能源仍占据主体地位。油气资源存在能源安全问题及新... 当今世界地缘政治风险加剧、气候环境问题凸显,能源转型变革加快。在此背景下,构建更加适应形势变化的能源体系对提高我国能源供应系统的可持续性及安全稳定性意义重大。目前我国化石能源仍占据主体地位。油气资源存在能源安全问题及新能源技术水平有待提升,中国短期内对煤炭能源仍将保持较高依赖性。因此,推进煤炭清洁高效转化对于新型能源体系的构建具有重要意义。首先对新型能源体系的具体内涵与构建方向展开讨论,并在此基础上,对新时代中国煤化工产业的发展现状以及面临的机遇与挑战进行了阐述,以期为煤炭的清洁高效转化技术的进步及煤化工产业的未来发展提供建议。新时代要求赋予新型能源体系更多的内涵。因此从战略上看,未来能源体系应具备“安全高效、清洁低碳、多元协同、智能普惠”多个特征,这也对煤炭产业的清洁高效发展提出了更高的要求。我国的煤炭清洁高效转化已取得显著进步,但多个关键技术仍亟待突破。结合煤炭产业转型发展与“双碳”目标关系的系统性认识,在新型能源体系建设的需求下,推进煤炭清洁高效转化对于社会经济发展、助力“双碳”目标实现具有重要意义,其关键在于加强该领域相关学科专业的基础研究和煤炭清洁高效转化技术的创新开发。 展开更多
关键词 能源革命 新型能源体系 煤化工 煤转化技术 清洁高效
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氨/甲苯层流扩散火焰中碳烟形态及纳观结构演变的实验研究
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作者 余荣浩 徐义书 +2 位作者 张凯 成晓北 权燕红 《燃烧科学与技术》 北大核心 2025年第2期221-233,共13页
芳香烃是汽、柴油的重要组成部分,也是碳烟生成的重要前驱体.选取甲苯表征芳香烃类组分,通过热泳取样、透射电子显微镜(TEM)观察及图像数据提取方法探究了氨/甲苯层流扩散火焰中碳烟形态、纳观结构的演变规律.结果表明,掺氨降低了火焰... 芳香烃是汽、柴油的重要组成部分,也是碳烟生成的重要前驱体.选取甲苯表征芳香烃类组分,通过热泳取样、透射电子显微镜(TEM)观察及图像数据提取方法探究了氨/甲苯层流扩散火焰中碳烟形态、纳观结构的演变规律.结果表明,掺氨降低了火焰上游温度,延长了甲苯燃料裂解所需时间,延缓了碳烟的成核、生长过程,初级颗粒平均粒径减小.但同时,掺氨提高了火焰峰值温度,形成团聚颗粒所需的过程被缩短.掺氨比例达40%时,峰值平均颗粒粒径减小9.87%.此外,掺氨缩短了碳烟的微晶长度、增大了微晶曲率以及层间距,纳观结构变得更加无序,碳烟氧化的可能性增加.对比脂肪烃燃料,甲苯火焰中的峰值平均颗粒粒径最大,掺氨后降幅最低.每掺混1%氨气,甲苯火焰中峰值颗粒粒径的降幅仅为0.2%~0.3%,远低于正癸烷和正庚烷的0.6%和0.9%.芳香烃燃料形成多环芳烃(PAH)的路径更短,碳烟生成倾向更大,掺氨对于芳香烃火焰中碳烟生成的抑制作用小于脂肪烃燃料. 展开更多
关键词 甲苯 层流扩散火焰 碳烟 结构演变
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利用火焰图像重建三维温度场的模型和实验 被引量:23
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作者 王飞 马增益 +1 位作者 严建华 岑可法 《燃烧科学与技术》 EI CAS CSCD 2004年第2期140-145,共6页
火焰温度场的非接触测量对于能源领域的生产和控制具有重要意义.根据摄像机光学成像模型和辐射传递原理,提出了根据火焰图像重建火焰三维温度场的模型和方法.采用代数重建技术ART对温度场控制方程进行求解.在煤粉试验炉上进行了三维温... 火焰温度场的非接触测量对于能源领域的生产和控制具有重要意义.根据摄像机光学成像模型和辐射传递原理,提出了根据火焰图像重建火焰三维温度场的模型和方法.采用代数重建技术ART对温度场控制方程进行求解.在煤粉试验炉上进行了三维温度场测试,测试结果为进一步研究温度场重建奠定了基础. 展开更多
关键词 图像处理 层析成像 三维温度场
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利用流化床实验台研究生活垃圾焚烧重金属分布规律 被引量:11
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作者 李建新 严建华 池涌 《中国电机工程学报》 EI CSCD 北大核心 2005年第17期100-104,共5页
对城市生活垃圾中典型的组分进行了重金属含量分析,并模拟城市生活垃圾的主要构成,在小型流化床试验台上研究了焚烧温度、垃圾含氯量、水分变化在焚烧过程中对重金属迁移特性的影响,结果表明,焚烧温度提高使重金属的蒸发量增加;且垃圾... 对城市生活垃圾中典型的组分进行了重金属含量分析,并模拟城市生活垃圾的主要构成,在小型流化床试验台上研究了焚烧温度、垃圾含氯量、水分变化在焚烧过程中对重金属迁移特性的影响,结果表明,焚烧温度提高使重金属的蒸发量增加;且垃圾组分中氯含量增加同样也会使重金属蒸发量增加,尤其是对于沸点较低的重金属,如Hg、Cd、Pb、Zn等;而垃圾中水分的变化对重金属蒸发特性影响较小。 展开更多
关键词 热能动力工程 重金属 垃圾焚烧 迁移
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基于Zn/ZnO的新型近零排放洁净煤能源利用系统 被引量:1
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作者 吕明 周俊虎 +3 位作者 周志军 杨卫娟 刘建忠 岑可法 《动力工程》 CSCD 北大核心 2008年第3期465-470,共6页
以基于Zn/ZnO的两步式煤气化技术为基础构建了一种新型的近零排放洁净煤能源利用系统.在气化反应器中,煤在高温下与ZnO反应,生成CO气体和锌蒸汽,然后经冷凝分离出来的锌被送入水解反应器中生成氢气和固体ZnO;最后ZnO又被回收到气化反应... 以基于Zn/ZnO的两步式煤气化技术为基础构建了一种新型的近零排放洁净煤能源利用系统.在气化反应器中,煤在高温下与ZnO反应,生成CO气体和锌蒸汽,然后经冷凝分离出来的锌被送入水解反应器中生成氢气和固体ZnO;最后ZnO又被回收到气化反应器中.气化反应器的加热系统考虑了3种加热方式(碳内热式、碳外热式以及太阳能加热方式),对这3种系统方案的理论能效和清洁性能进行了评估.结果显示:在不考虑CO2处理能耗的情况下,碳内热式方案可获得最高热电效率,达到65%左右;太阳能加热方案的清洁性能最佳,其单位产电所需处理的CO2量比其余2种方案均降低了一半以上. 展开更多
关键词 能源系统工程 污染物近零排放 两步式煤气化 洁净煤
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NaHCO_(3)干法同步脱除垃圾烟气HCl和SO_(2)实验研究 被引量:2
6
作者 马如双 丁得龙 +5 位作者 葛春亮 吴哲鹏 韦廷璠 张屹覃 戴尚访 杨建国 《动力工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期109-117,127,共10页
采用NaHCO_(3)干法脱除垃圾烟气中的酸性污染物,针对复杂烟气组分,实验研究了多种关键因素对脱氯和脱硫的影响。结果表明:NaHCO_(3)干法脱酸受温度影响较小,在130~250℃温度范围内,HCl、SO_(2)脱除效率可分别达到95%、90%;增加反应时间... 采用NaHCO_(3)干法脱除垃圾烟气中的酸性污染物,针对复杂烟气组分,实验研究了多种关键因素对脱氯和脱硫的影响。结果表明:NaHCO_(3)干法脱酸受温度影响较小,在130~250℃温度范围内,HCl、SO_(2)脱除效率可分别达到95%、90%;增加反应时间可较显著地提升脱酸性能,综合考虑环保及经济性,在碱酸比为1.1时烟道反应段的停留时间控制在1.25 s以上、选择除尘器设计过滤风速为0.60 m/min左右较为合适;烟气含水率小于15%时,水蒸气对SO_(2)的脱除具有较明显的促进作用;在碱酸比≤1.0时,HCl具有明显的优先反应能力;在碱酸比为1.1时,HCl质量浓度每增加100 mg/m^(3),SO_(2)脱除效率约下降1.1%,SO_(2)排放质量浓度约增加4 mg/m^(3),而HCl脱除效率基本不受SO_(2)质量浓度的影响。 展开更多
关键词 垃圾烟气 脱酸 干法 NaHCO_(3) SO_(2) HCL
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利用脱碳气化渣矿化封存CO_(2)制备碳酸钙的影响研究 被引量:1
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作者 李翔宇 李旭 +3 位作者 樊盼盼 鲍卫仁 常丽萍 王建成 《燃料化学学报(中英文)》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第8期1193-1202,共10页
本实验研究了浸出剂种类、浓度、反应时间、温度和液固比等对脱碳气化渣中钙浸出率的影响,并讨论了CO_(2)流量、温度、碳酸化时间对碳酸化效率和生成的沉淀碳酸钙(PCC)晶型结构的影响规律。结果表明,在2 mol/L盐酸、液固比为20 mL/g、... 本实验研究了浸出剂种类、浓度、反应时间、温度和液固比等对脱碳气化渣中钙浸出率的影响,并讨论了CO_(2)流量、温度、碳酸化时间对碳酸化效率和生成的沉淀碳酸钙(PCC)晶型结构的影响规律。结果表明,在2 mol/L盐酸、液固比为20 mL/g、反应温度为50℃、反应时间为90 min的浸出条件下,钙浸出率最高,为98.79%。在碳酸化阶段,CO_(2)流量主要影响碳酸化效率,通过优化碳酸化反应条件,CO_(2)流量300 mL/min,反应温度60℃,反应120 min时,最高碳酸化效率可达99.59%。而反应温度和时间则会对碳酸钙晶型和形貌产生显著影响,降低反应温度和缩短反应时间更有利于球霰石型碳酸钙的生成。 展开更多
关键词 煤气化灰渣 间接碳化 二氧化碳减排 沉淀碳酸钙 晶型调控
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基于CFD的生物质热解气溶胶微尺度生成模拟与演变机制研究
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作者 胡安福 夏倩 +5 位作者 蒋健 吴晋禄 金一骁 王骏 周国俊 王凯歌 《化学研究与应用》 北大核心 2025年第4期997-1004,共8页
生物质快速热解过程中挥发性物质的蒸发及气溶胶喷溅的研究,对开发高质量生物油制备技术具有重要意义。本文基于计算流体力学软件FLUENT,构建悬浮气泡和附着气泡物理模型,针对附着气泡沸腾问题修正Lee相变模型,模拟生物质热解过程中气... 生物质快速热解过程中挥发性物质的蒸发及气溶胶喷溅的研究,对开发高质量生物油制备技术具有重要意义。本文基于计算流体力学软件FLUENT,构建悬浮气泡和附着气泡物理模型,针对附着气泡沸腾问题修正Lee相变模型,模拟生物质热解过程中气泡破裂和气溶胶颗粒的喷溅过程,并对物性参数与加热温度进行调控,分析各因素对气溶胶生成的影响规律。结果表明:对于悬浮气泡,随着表面张力系数、气泡直径和液相密度的增大,气溶胶颗粒喷溅速度增大,而随着液相粘性系数的增大,气溶胶颗粒喷溅速度减小;对于附着气泡,在一定范围内壁面温度越高气泡生长越快,但气溶胶颗粒喷溅速度越小。随着气泡半径增大,悬浮气泡和附着气泡破裂产生气溶胶颗粒的喷溅速度呈不同变化趋势,主要原因是附着气泡破裂后,壁面粘性作用抑制了气泡闭合过程,导致闭合速度降低。 展开更多
关键词 生物质 气溶胶颗粒 两相流模拟 相变
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不同糖氨比作用下强化烟草美拉德反应的研究
9
作者 胡安福 蒋健 +3 位作者 师晓鹏 汪华文 王骏 王凯歌 《林产化学与工业》 北大核心 2025年第1期55-62,共8页
以烟丝为原料,引入外源葡萄糖和氨基酸强化烟草美拉德反应,探究了不同氨基酸种类、氨基酸配比和糖氨比对烟草美拉德反应的影响。通过GC-MS分析反应液中各组分的含量变化,了解美拉德反应在烟草中的呈香机理和调控方式。研究结果表明:在... 以烟丝为原料,引入外源葡萄糖和氨基酸强化烟草美拉德反应,探究了不同氨基酸种类、氨基酸配比和糖氨比对烟草美拉德反应的影响。通过GC-MS分析反应液中各组分的含量变化,了解美拉德反应在烟草中的呈香机理和调控方式。研究结果表明:在未添加烟丝的情况下,谷氨酸(GA)与葡萄糖的美拉德反应生成了大量的酸类、呋喃类物质,GC含量分别为18.69%、 22.28%。在GA与烟草的美拉德反应体系中引入少量天冬氨酸(AA)可以将酯类物质的GC含量提高到1.38%。随着糖氨比的增加,反应产物的种类增多,其中包括醛类、酮类和酯类等物质,烟碱的GC含量从57.57%降至27.38%。最优的糖氨比为1,其中GA与AA物质的量比为1∶2,在该反应条件下反应产物中2,3-二氢-3,5-二羟基-6-甲基-4(H)-吡喃-4-酮(DDMP)的GC含量为27.98%,并生成了少量的糠醛(FF)、糠醇(FA)和5-羟甲基糠醛(5-HMF)。随着温度的升高,DDMP不稳定,在较高温度时发生了分解,导致其GC含量的降低,而含氮化合物的含量随温度的升高明显增加。不同糖氨比条件下美拉德反应液中的葡萄糖和氨基酸含量发生显著变化,进而影响了美拉德反应产物的生成和烟草的风味特性。 展开更多
关键词 烟草 美拉德反应 糖氨比 致香成分
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不同尺寸钴基催化剂稳定策略研究进展
10
作者 王倩 王丽萍 +3 位作者 龚志远 王一丹 孟凡会 李忠 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第1期1-12,共12页
在多相催化反应中,金属催化剂的尺寸效应对其催化活性、产物选择性和稳定性具有较大影响。将金属催化剂的尺寸从纳米颗粒减小到亚纳米团簇,甚至原子尺度,可有效提高其活性中心利用率,从而大幅提高催化活性。钴(Co)基催化剂因其独特的电... 在多相催化反应中,金属催化剂的尺寸效应对其催化活性、产物选择性和稳定性具有较大影响。将金属催化剂的尺寸从纳米颗粒减小到亚纳米团簇,甚至原子尺度,可有效提高其活性中心利用率,从而大幅提高催化活性。钴(Co)基催化剂因其独特的电子结构和优异的催化活性,在众多反应中受到关注。根据Co基催化剂的研究现状,介绍了不同尺寸(纳米颗粒、团簇、单原子和双原子)Co基催化剂的结构及特点,阐述了提高不同尺寸Co基催化剂稳定性的策略,包括空间限域、金属-载体相互作用和金属-金属相互作用等,分析了这些策略对不同催化反应性能的影响及其优缺点,并对未来Co基催化剂的研究进行了展望。 展开更多
关键词 Co基催化剂 团聚 稳定策略 限域 相互作用
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蒸气相辅助法制备MOF基材料的研究进展
11
作者 张冰 李建惠 +3 位作者 马欣蓉 陈杨 李晋平 李立博 《化工学报》 北大核心 2025年第5期2026-2041,共16页
金属有机骨架(MOFs)材料因其具有高的比表面积和孔隙率、可调的孔径、丰富多样的结构等优势在气体吸附分离、催化、传感等领域展现出巨大的应用潜力。然而,传统MOF材料的合成以溶剂热法为主,不仅要消耗大量高值有机溶剂,且生产过程能耗... 金属有机骨架(MOFs)材料因其具有高的比表面积和孔隙率、可调的孔径、丰富多样的结构等优势在气体吸附分离、催化、传感等领域展现出巨大的应用潜力。然而,传统MOF材料的合成以溶剂热法为主,不仅要消耗大量高值有机溶剂,且生产过程能耗高、产量低、废液难处理,不符合化工绿色发展的要求。蒸气相辅助合成法具有溶剂用量小、反应流程少、周期短等优势,近年来在MOF材料合成与改性方面受到广泛关注,有望为MOF材料的合成提供一条绿色高效的新途径。综述了蒸气相辅助法制备MOF基材料的研究进展,阐述了该方法在MOF材料合成及改性领域的研究进展,展望了该方法的发展前景。 展开更多
关键词 金属有机骨架材料 蒸气辅助 合成 经济 改性 绿色
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稠环芳烃加氢饱和催化剂活性调控策略研究进展
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作者 荆洁颖 田涛 +1 位作者 张雨 李文英 《煤炭学报》 北大核心 2025年第7期3588-3601,共14页
作为煤焦油主要成分,稠环芳烃保留了煤中特有的多环结构,其加氢饱和产物环烷烃是高能量密度燃料的优质组分。然而,稠环芳烃自身结构的高稳定性、中间产物的空间位阻及竞争吸附阻碍了其吸附活化导致加氢饱和困难。系统分析了稠环芳烃加... 作为煤焦油主要成分,稠环芳烃保留了煤中特有的多环结构,其加氢饱和产物环烷烃是高能量密度燃料的优质组分。然而,稠环芳烃自身结构的高稳定性、中间产物的空间位阻及竞争吸附阻碍了其吸附活化导致加氢饱和困难。系统分析了稠环芳烃加氢饱和反应特征,作为可逆放热反应,低温高压的反应条件有助于稠环芳烃加氢饱和,全氢产物具有较高的热力学选择性,但反应速率随着加氢程度的加深而降低。综述了催化剂中活性金属和载体的调控策略,活性金属与稠环芳烃间的吸附机制表明,适宜的缺电子结构有利于反应物的吸附活化,而活性金属的电子结构可通过金属载体间相互作用、掺杂其他原子促进电子迁移或晶格畸变及利用金属集团效应等方式调控。除了借助多孔结构充当活性金属的分散平台外,载体还能通过表面酸性、官能团功能化或缺陷工程等方式调控表面性质,实现反应物在载体表面富集与转化。总结发现,具有分散良好的缺电子活性金属和辅助反应物扩散吸附的载体的催化剂是稠环芳烃加氢饱和的关键。未来催化剂的设计研究应着重考虑以下3方面:煤焦油原料的复杂,反应中多组分稠环芳烃间的影响规律及针对影响规律的多功能催化剂的设计;溢流氢与载体表面上稠环芳烃的反应拓展了反应场所,L-H(Langmuir-Hinshelwood)机理无法直接应用导致催化加氢饱和途径和催化剂设计需重新审视;以及不同体系加氢饱和催化剂的失活机制与抗失活研究。 展开更多
关键词 稠环芳烃 加氢饱和 催化剂 吸附活化 电子结构 载体改性
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山西省煤基新材料产业发展现状及高质量发展路径研究
13
作者 刘永 苗茂谦 +2 位作者 邓蜀平 蒋云峰 时培祥 《中国煤炭》 北大核心 2025年第1期88-97,共10页
煤基新材料是煤炭清洁高效利用战略的重要组成部分,主要包括煤基合成新材料和煤基碳材料两大类,广泛应用于国民经济和国防军工的众多领域。山西省煤炭资源丰富,品种齐全,具备发展煤基新材料的良好基础;煤基新材料作为山西省工业经济新... 煤基新材料是煤炭清洁高效利用战略的重要组成部分,主要包括煤基合成新材料和煤基碳材料两大类,广泛应用于国民经济和国防军工的众多领域。山西省煤炭资源丰富,品种齐全,具备发展煤基新材料的良好基础;煤基新材料作为山西省工业经济新的增长点,有助于实现资源性经济的转型跨越发展。全面介绍了山西省煤基新材料产业现状:煤基合成新材料产业规模不大,并且大部分处于产业链前端;煤基碳材料领域有明显的竞争优势,是碳纤维及其复合材料的技术发源地。剖析了山西省煤基新材料产业在发展中存在的主要问题:关键基础原料缺少、产业链条短、产品档次偏低,产业布局比较松散、低水平重复建设问题突出、人才队伍相对薄弱、创新资源配置效率不高。深入研究了该产业高质量发展的路径:做强做优煤基合成新材料产业,包括煤制油高端油品产业链、聚酯类可降解塑料产业链、尼龙产业链和煤制烯烃产业链;创新升级发展煤基碳材料产业,包括针状焦产业链、碳纤维产业链、传统煤基碳材料产业链、新型负极材料产业链、煤层气制人造金刚石产业链。提出推动山西煤基新材料产业高质量发展的具体建议;认为,应强化顶层设计、构建政策扶持体系,深化产学研融合、以创新带动产业链发展,发挥区域协同优势、打造高端产业集群,提升资源利用效率、打造绿色制造体系,完善相关标准体系、拓展产品应用场景。 展开更多
关键词 煤基新材料 化工新材料 碳基新材料 高质量发展路径 山西省
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煤气化渣吸附Hg^(0)性能:气化渣表面硫−汞反应特性
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作者 杨鑫 王雅慧 +2 位作者 王建成 常丽萍 鲍卫仁 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第1期115-125,共11页
煤中含的硫和汞在气化过程中会迁移至气体、废水和气化渣中,造成环境污染。硫和汞具有很强的亲和力,科学认识这2种元素在气化过程中的迁移规律,进而提出科学的调控方法意义重大。本研究利用固定床性能评价装置考察了不同工况条件下气化... 煤中含的硫和汞在气化过程中会迁移至气体、废水和气化渣中,造成环境污染。硫和汞具有很强的亲和力,科学认识这2种元素在气化过程中的迁移规律,进而提出科学的调控方法意义重大。本研究利用固定床性能评价装置考察了不同工况条件下气化渣对Hg^(0)的吸附性能,并通过N2吸附-脱附、SEM、XPS等表征手段揭示了硫和汞在气化渣表面的反应特性。研究结果表明,硫和汞主要富集在细渣表面,细渣具有良好的Hg^(0)吸附性能,且物理吸附起主导作用。进一步研究发现,气化渣表面未燃碳含量越高、矿物质含量越多,气化渣表面硫和汞的反应活性越好。此外,气氛也会影响气化渣的汞吸附性能。这些发现为煤气化渣的高值化资源化利用提供了新思路,为合成气中硫和汞的协同脱除提供了理论指导和研究基础,有助于推动清洁煤技术的可持续发展。 展开更多
关键词 气化渣 反应机理
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用于二氧化碳捕集的新型低能耗少水吸收剂研究进展 被引量:1
15
作者 徐燕洁 方梦祥 +2 位作者 刘可亮 许利华 施耀 《中国电机工程学报》 北大核心 2025年第3期986-998,I0015,共14页
双碳目标驱动下,化学吸收法捕集CO_(2)作为最具有大规模应用前景的碳捕集技术被寄予厚望。但吸收剂的高能耗特性是阻碍其进一步发展的关键因素。新型少水吸收剂由于其在降低能耗方面的巨大潜力引起广泛关注。该文以吸收剂主剂作为分类基... 双碳目标驱动下,化学吸收法捕集CO_(2)作为最具有大规模应用前景的碳捕集技术被寄予厚望。但吸收剂的高能耗特性是阻碍其进一步发展的关键因素。新型少水吸收剂由于其在降低能耗方面的巨大潜力引起广泛关注。该文以吸收剂主剂作为分类基准,介绍3大类少水吸收剂(包括均相有机胺类少水吸收剂、两相吸收剂、离子液体、氨基硅油类少水吸收剂以及有机液体吸收剂)国内外研究进展,阐述少水吸收剂关键性能结果如热力学性能、动力学性能、物理特性等,并对不同类少水吸收剂性能进行了横向对比。结果表明,少水吸收剂具有相比乙醇胺(monoethanolamine,MEA)吸收剂更低的再生能耗(平均能耗:2.3 GJ/t CO_(2))。尽管少水吸收剂拥有相比MEA吸收剂更高的富液粘度,但其中均相少水吸收剂相平均粘度仅为10.3 m Pa·S,与目前混合胺吸收剂粘度相当,能够适配现有碳捕集系统中的换热系统,可达到理想换热效果,无需对贫富液换热器等进行额外改造优化。 展开更多
关键词 二氧化碳捕集 少水吸收剂 两相吸收剂 离子液体 氨基硅油 有机液体
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合成液中水含量调控Ge-ZSM-5膜的乙二醇脱水性能 被引量:1
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作者 杨璐 魏海琴 +3 位作者 袁浩博 高志华 黄伟 王晓东 《化工进展》 北大核心 2025年第2期982-990,共9页
采用原位水热晶化法在两种氧化铝载体上制备Ge-ZSM-5膜。利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散光谱(EDS)及X射线衍射(XRD)对膜进行表征。考察合成液中水含量对膜的微结构及膜对乙二醇溶液渗透汽化分离性能的影响。结果表明,水含量较少时,... 采用原位水热晶化法在两种氧化铝载体上制备Ge-ZSM-5膜。利用扫描电子显微镜(SEM)、能量色散光谱(EDS)及X射线衍射(XRD)对膜进行表征。考察合成液中水含量对膜的微结构及膜对乙二醇溶液渗透汽化分离性能的影响。结果表明,水含量较少时,膜表面为分子筛晶体;增加水含量,膜表面晶体逐渐被无定形物质覆盖,最终无定形物质可形成连续层,此时膜的分离性能最好;水含量较高时,膜层不连续。合成液中水含量增加,膜中铝含量升高,而锗含量降低,膜的分离性能逐渐优化。在更易于溶出铝元素的载体上,膜中铝元素含量较高,分离性能更好。在分离性能最好的Ge-ZSM-5膜上,30℃时,对于水质量分数为1%~35%的乙二醇溶液,其水渗透通量为35.7~116.7g/(m^(2)·h),分离因子为1138.5~46.5,该膜对高浓度乙二醇溶液脱水具有应用潜力。 展开更多
关键词 分子筛膜 渗透汽化 乙二醇溶液 脱水
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SSZ-13分子筛负载MnCeO_(x)催化剂NH_(3)-SCR脱硝及抗硫中毒性能研究 被引量:1
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作者 杨佳楠 史建强 +3 位作者 杨凯鑫 王兵 鲍卫仁 王建成 《现代化工》 CAS 北大核心 2025年第1期93-99,共7页
为了提高MnCe基氧化物低温SCR脱硝和抗SO_(2)中毒能力,在分子筛上负载金属氧化物制备了MnCeO_(x)/SSZ-13催化剂,探究了不同MnCeO_(x)负载量和分子筛硅铝比对催化剂脱硝活性和抗硫性能的影响。结果表明,当MnCeO_(x)相对于SSZ-13的投料比... 为了提高MnCe基氧化物低温SCR脱硝和抗SO_(2)中毒能力,在分子筛上负载金属氧化物制备了MnCeO_(x)/SSZ-13催化剂,探究了不同MnCeO_(x)负载量和分子筛硅铝比对催化剂脱硝活性和抗硫性能的影响。结果表明,当MnCeO_(x)相对于SSZ-13的投料比为20%时,催化剂具有最佳的脱硝性能,在180~400℃范围内NO转化率大于90%,在100~250℃范围内N_(2)选择性为100%。在200℃通入100μL/L SO_(2)后,NO转化率可维持在80%左右。MnCeO_(x)负载量增高有助于增强NO转化率,但是N_(2)选择性会略有下降;随着酸洗时间延长,酸溶液浓度提高,SSZ-13的硅铝比降低,催化剂的NO转化率、N_(2)选择性和抗硫中毒能力均有所下降。MnCeO_(x)提供了表面活性氧物种,可以在低温下活化NO和O_(2),提高低温SCR活性;SSZ-13分子筛提供了酸性位来吸附NH_(3),同时分子筛的限域效应有助于提高催化剂的抗SO_(2)中毒性能。 展开更多
关键词 沸石SSZ-13 选择性催化还原 氮氧化物脱除 硫中毒 MnCeO_(x)
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水热合成锌锰基脱硫剂中晶体生长机制 被引量:1
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作者 武帅山 孙阳杰 +3 位作者 牛芳芳 王建成 米杰 冯宇 《洁净煤技术》 北大核心 2025年第2期124-133,共10页
中高温煤气脱硫是实现煤炭清洁高效利用的关键技术之一。由金属氧化物脱硫反应动力学中硫化物生长扩散机理可知,保持脱硫剂活性组分高分散和小尺寸有利于减小脱硫反应扩散传质阻力,提高活性相利用率。采用不同种类锌盐和六亚甲基四胺(HM... 中高温煤气脱硫是实现煤炭清洁高效利用的关键技术之一。由金属氧化物脱硫反应动力学中硫化物生长扩散机理可知,保持脱硫剂活性组分高分散和小尺寸有利于减小脱硫反应扩散传质阻力,提高活性相利用率。采用不同种类锌盐和六亚甲基四胺(HMTA)在负载有MnO_(2)种子层的纳米纤维载体上水热合成了一系列锌锰复合氧化物脱硫剂。通过探讨反离子与锌锰氧化物晶粒尺寸的内在关系,阐明了活性相晶体成核及生长机制。研究表明:水热溶液中反离子对Zn^(2+)与OH^(-)络合缩合反应有显著的抑制作用,反离子分别与NO_(3)^(-)和SO_(4)^(2-)相比,脱硫剂中Mn3O4晶相平均晶粒尺寸减小39.2%,活性相颗粒粒径减小24.7%。同时,脱硫测试表明,脱硫剂ZN@MCNFs的总体活性组分利用率比ZS@MCNFs提高7%。研究所阐明的锌锰基脱硫剂晶体生长机制,为开发性能优异的金属氧化物脱硫剂提供了理论支撑。 展开更多
关键词 煤气脱硫 水热合成 晶体生长 反离子 硫化氢
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煤炭低碳转化技术及CO_(2)制化学品工艺研究进展 被引量:1
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作者 陈文静 徐兴堂 +1 位作者 冯杰 李文英 《低碳化学与化工》 北大核心 2025年第2期88-99,共12页
发展煤炭清洁高效转化技术,根本在于提高煤中有效元素C、H和O的利用率。而煤富含C元素,势必在利用过程中产生CO_(2),因此在煤炭加工利用过程中,通过化学反应耦合,将产生的CO_(2)再利用制成有机化学品(如醇、醚、酸和酯等),无论是在煤化... 发展煤炭清洁高效转化技术,根本在于提高煤中有效元素C、H和O的利用率。而煤富含C元素,势必在利用过程中产生CO_(2),因此在煤炭加工利用过程中,通过化学反应耦合,将产生的CO_(2)再利用制成有机化学品(如醇、醚、酸和酯等),无论是在煤化工技术领域,还是在有机合成化学领域都有重要的学术意义和显著的社会效益。从煤炭加工利用行业的碳排放特点出发,分别介绍了煤炭与可再生能源耦合,碳捕集、利用与封存以及CO_(2)化学利用3种煤炭低碳转化技术。通过化学反应将煤炭加工利用过程中产生的CO_(2)制成含氧化学品,不仅可以在保证原有工艺不被改变的基础上减少CO_(2)的直接排放量,还可以生产人类社会所需的高附加值化学品,变“废”为宝。为此,重点论述了基于Aspen Plus模拟CO_(2)制备甲醇、甲酸、二甲醚以及碳酸二甲酯等含氧有机化合物的最新化学工艺研究进展,总结了工艺流程的技术特点以及物质转化、能量利用和经济效益等性能参数,并根据先进的煤炭低碳转化技术提出了煤基CO_(2)低碳转化新路径,致力于推动煤炭清洁转化技术耦合CO_(2)化学再利用向工业应用发展。 展开更多
关键词 煤炭高效转化 低碳技术 CO_(2)化学利用 含氧有机化合物
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甲醇在Cu_(4)-C_(5)N_(2)H_(2)表面吸附和裂解机理的DFT研究 被引量:1
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作者 王婉楠 任瑞鹏 吕永康 《分子催化(中英文)》 北大核心 2025年第1期34-40,I0002,共8页
开发高效稳定的甲醇制甲醛催化剂意义重大,但催化剂稳定性差和甲醛选择性低的问题仍然存在.以嵌入氮化碳中的铜四原子团簇(Cu_(4)-C_(5)N_(2)H_(2))催化剂作为模型,基于DFT-D3探索了甲醇在催化剂表面吸附和裂解反应机理.结果表明,Cu_(4)... 开发高效稳定的甲醇制甲醛催化剂意义重大,但催化剂稳定性差和甲醛选择性低的问题仍然存在.以嵌入氮化碳中的铜四原子团簇(Cu_(4)-C_(5)N_(2)H_(2))催化剂作为模型,基于DFT-D3探索了甲醇在催化剂表面吸附和裂解反应机理.结果表明,Cu_(4)-C_(5)N_(2)H_(2)具有优异的稳定性和高的甲醛选择性,甲醇在Cu_(4)-C_(5)N_(2)H_(2)表面裂解的最优路径为CH_(3)OH→CH_(3)O→CH_(2)O,电荷分析结果显示催化剂与甲醇之间的电子转移使得甲醇得以活化.这些结果为合理设计高效甲醇制甲醛催化剂提供了理论指导. 展开更多
关键词 甲醇 甲醛 DFT Cu_(4)-C_(5)N_(2)H_(2) 裂解机理
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