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氧化钙在流化床稀相段对焦油裂解的影响

中国矿业大学学报 2004年第5期33卷 552-556页

作者：贾永斌黄戒介王洋中国科学院山西煤炭化学研究所山西太原030001

为了解决在煤热解制取高质量燃料气过程中焦油带来的问题,提出了在流化床稀相段空间利用CaO作催化剂将焦油温和地转化为气体的新方法,考察了不同温度下氧化钙对煤热解生成焦油催化裂解行为的影响.结果表明:CaO在650℃以下对焦油转化具... 详细信息

为了解决在煤热解制取高质量燃料气过程中焦油带来的问题,提出了在流化床稀相段空间利用CaO作催化剂将焦油温和地转化为气体的新方法,考察了不同温度下氧化钙对煤热解生成焦油催化裂解行为的影响.结果表明:CaO在650℃以下对焦油转化具有明显的催化作用,在700℃以上CaO的作用变小.CaO的增加降低了除苯和C6-C10脂肪烃以外所有的焦油组份的产率,并分别在700℃以下和650℃以下提高了气体的产率和热值.

关键词：氧化钙流化床稀相段焦油裂解

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高硫煤热解部分气化过程中硫的变迁行为

环境科学 2003年第2期24卷 60-65页

作者：李斌曹晏张建民黄戒介王洋陈富艳中国科学院山西煤炭化学研究所能源环境工程室太原030001

针对 3种不同煤阶的高硫煤 ,分别在固定床反应器中考察其固定升温速率下原煤热解和半焦在不同温度下的水蒸气部分气化过程中的硫变迁行为 .研究过程分为热解和部分气化 2个子过程 .结果表明 ,热解过程中大同、义马和西山煤总脱硫率分别... 详细信息

针对 3种不同煤阶的高硫煤 ,分别在固定床反应器中考察其固定升温速率下原煤热解和半焦在不同温度下的水蒸气部分气化过程中的硫变迁行为 .研究过程分为热解和部分气化 2个子过程 .结果表明 ,热解过程中大同、义马和西山煤总脱硫率分别为 41 %、42 5 %和 2 3 1 % ,其过程中FeS2 完全转化为FeS ,不稳定的有机硫部分析出 ,硫从固相中的脱除大于碳的转化 ,硫在气相中得到富集 ;在部分气化过程中 ,对于大同和西山煤 ,半焦中硫含量可有效降低 ,脱硫率分别提高 2 6 47%和 1 9 3 7% ,其中无机硫化物 (FeS)易于气化析出 ,其析出程度随温度升高而增大 .但对义马煤焦部分气化结果证实 :在 70 0℃气化时 ,总脱硫率可提高 2 4 60 % ,在高于 70 0℃气化时 ,有利于碱土金属与H2 S反应进行 ,同时由于碳骨架的气化速度加快 ,降低了其有机质对灰分固硫行为的传质阻力 ,所以灰分中碱土金属的固硫作用增强 ,使得半焦中硫含量增加 ,脱硫率与碳转化率的差值下降。

关键词：煤热解预脱硫部分气化形态硫

钙添加剂对Na_(2)CO_(3)催化高铝煤焦水蒸气气化反应性的影响

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煤炭转化 2023年第2期46卷 76-83页

作者：王永伟霍晓东王志雨王志青黄戒介房倚天吕梁学院化学化工系山西吕梁033001 中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室太原030001

以孙家壕高铝煤为实验煤样,将煤样在800℃制成煤焦,采用热重分析仪(TGA)研究了钙添加剂对孙家壕煤焦Na_(2)CO_(3)催化水蒸气气化反应性的影响。结果表明:Ca(OH)_(2)对孙家壕煤焦水蒸气气化具有催化作用,在对孙家壕煤焦进行800℃Ca(OH)_... 详细信息

以孙家壕高铝煤为实验煤样,将煤样在800℃制成煤焦,采用热重分析仪(TGA)研究了钙添加剂对孙家壕煤焦Na_(2)CO_(3)催化水蒸气气化反应性的影响。结果表明:Ca(OH)_(2)对孙家壕煤焦水蒸气气化具有催化作用,在对孙家壕煤焦进行800℃Ca(OH)_(2)催化水蒸气气化时,Ca(OH)_(2)的负载量在15%(质量分数,下同)时达到饱和;通过比较Na_(2)CO_(3)和Ca(OH)_(2)对孙家壕煤焦800℃水蒸气气化的催化活性,发现Na_(2)CO_(3)的催化气化活性比Ca(OH)_(2)的催化气化活性大,负载5%Na_(2)CO_(3)和10%Ca(OH)_(2)的孙家壕焦的800℃水蒸气气化反应性相等;添加10%Ca(OH)_(2)添加剂可以使负载10%Na_(2)CO_(3)的孙家壕煤焦在700℃,750℃,800℃,850℃时的水蒸气气化反应性指数分别提高42.31%,77.60%,137.00%和153.00%,Ca(OH)_(2)对Na_(2)CO_(3)的催化气化活性的提高幅度随着温度升高而增大;尽管Ca(OH)_(2)的催化气化活性不如Na_(2)CO_(3),但添加Ca(OH)_(2)可以显著提高负载Na_(2)CO_(3)孙家壕煤焦的水蒸气气化反应性,Ca(OH)_(2)和Na_(2)CO_(3)催化剂在煤焦气化过程中存在协同作用,Ca(OH)_(2)通过抑制Na_(2)CO_(3)的失活作用,从而促进了Na_(2)CO_(3)对孙家壕煤焦水蒸气气化的催化作用。因此,钙添加剂能够提高负载Na_(2)CO_(3)的高铝煤焦的水蒸气气化反应性,钙添加剂对Na_(2)CO_(3)催化气化活性具有促进作用。

关键词：钙添加剂 Na_(2)CO_(3) 高铝煤焦水蒸气气化反应性催化活性

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停留时间对氧化钙催化裂解焦油的影响

燃烧科学与技术 2004年第6期10卷 549-553页

作者：贾永斌黄戒介王洋中国科学院山西煤炭化学研究所太原030001

为降低煤在热解过程中的焦油产率,同时得到高质量的煤气,在一流化床稀相段考察了不同温度下停留时间对氧化钙催化裂解焦油的影响,由于稀相段几乎没有气泡,所以氧化钙能与焦油进行良好的接触,从而有利于提高氧化钙对焦油催化裂解的影响.... 详细信息

为降低煤在热解过程中的焦油产率,同时得到高质量的煤气,在一流化床稀相段考察了不同温度下停留时间对氧化钙催化裂解焦油的影响,由于稀相段几乎没有气泡,所以氧化钙能与焦油进行良好的接触,从而有利于提高氧化钙对焦油催化裂解的影响.研究结果表明,氧化钙的加入明显降低了焦油的产率,且随着停留时间的增加对焦油产率的影响迅速增大,只是在750℃下,当停留时间超过3s时氧化钙的影响开始有所减弱.同时,氧化钙的加入增加了H2、CO以及脂肪烃类的产率,且明显地增加了气体的热值.

关键词：焦油裂解氧化钙流化床停留时间

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煤制活性焦用于脱除烟道气中的SO_2

燃烧科学与技术 2002年第1期8卷 38-43页

作者：张守玉朱廷钰杨之媛吕红黄戒介王洋中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室太原030001

考察了山西煤炭化学研究所研制的三种活性焦的吸附与脱附情况 ,对其 SO2 吸附能力进行了评价 ,并讨论了活性焦的物理性质 (比表面积及孔径分布 )及化学性质 (每平方米比表面积的碱性位含量 )对其脱硫性能 (SO2 吸附量及吸附速率 )的影... 详细信息

考察了山西煤炭化学研究所研制的三种活性焦的吸附与脱附情况 ,对其 SO2 吸附能力进行了评价 ,并讨论了活性焦的物理性质 (比表面积及孔径分布 )及化学性质 (每平方米比表面积的碱性位含量 )对其脱硫性能 (SO2 吸附量及吸附速率 )的影响。结果表明 ,活性焦的微孔是 SO2 吸附转化的主要场所 ,合适的孔结构及丰富的表面碱性位可以较大地提高活性焦的脱硫能力。在 O2 与 H2 O(g)存在下 ,吸附了 SO2 的活性焦的脱附情况不仅与脱附温度有关 ,还受活性焦的物理、化学性质的影响。而且 ,活性焦的物理、化学性质不仅决定了其对 SO2 的吸附量 ,还决定了吸附在活性焦内 SO2 以不同形式物理吸附 SO2 、H2 SO4

关键词：活性焦脱硫烟道气 SO2 煤炭比表面积孔径碱性位吸附量二氧化硫

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无烟煤流化床气化飞灰的结渣特性

燃料化学学报 2013年第1期41卷 1-8页

作者：杨鑫黄戒介房倚天王洋中国科学院山西煤炭化学研究所山西太原030001 中国科学院大学北京100049

通过烧结特性实验研究了无烟煤流化床气化飞灰在"近灰熔点"处的烧结特性,并利用X射线衍射分析(XRD)进行了结晶矿物质和玻璃相的定量分析以研究其烧结机制。结果表明,飞灰中矿物质间的相互转化控制着其结渣特性。由于铁、钙和镁等碱性组... 详细信息

通过烧结特性实验研究了无烟煤流化床气化飞灰在"近灰熔点"处的烧结特性,并利用X射线衍射分析(XRD)进行了结晶矿物质和玻璃相的定量分析以研究其烧结机制。结果表明,飞灰中矿物质间的相互转化控制着其结渣特性。由于铁、钙和镁等碱性组分的部分富集,飞灰的灰熔点与原煤相比要低;在低于灰熔点DT 100～200℃附近,由于长石类矿物质的转变熔融形成了具有黏结性的液相,灰样发生液相烧结导致收缩变形而结块;大部分的钙和铁等助熔组分赋存于玻璃相中提高了其浓度,且在热处理过程中它们并未发生析晶行为,从而促进灰样的烧结致密化过程,进一步使得飞灰的结渣倾向增强。

关键词：飞灰流化床气化结渣特性矿物质玻璃相定量分析

活性焦孔结构及表面性质对脱除烟气中SO_2的影响

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燃烧科学与技术 2004年第2期10卷 160-164页

作者：张永奇房倚天黄戒介王洋中国科学院山西煤炭化学研究所太原030001

对两种不同方法得到的比表面积相近但脱硫性能差别甚大的活性焦,进行了孔结构、表面化学特性的表征,并进行了脱硫性能的测试.结果表明,活性焦的脱硫性能与其比表面积的关系不大,孔径分布对其存在一定的影响,而活性焦的表面化学特性(表... 详细信息

对两种不同方法得到的比表面积相近但脱硫性能差别甚大的活性焦,进行了孔结构、表面化学特性的表征,并进行了脱硫性能的测试.结果表明,活性焦的脱硫性能与其比表面积的关系不大,孔径分布对其存在一定的影响,而活性焦的表面化学特性(表面官能团的种类和浓度)对脱硫性能有很大的影响,在实验分析得到的C—C、C—O、CO、COOH及π—π 5种官能团中,羰基官能团(CO)和醚基官能团(C—O)的总浓度的大小与活性焦的脱硫性能表现出极大的相关性,这两种官能团的浓度越高,活性焦的脱硫性能越强,并对应较大的苯甲酸吸附值,因此可以推断这两种官能团对活性焦的表面碱性起了主要的贡献,并且决定着活性焦脱硫活性的大小.

关键词：活性焦表面官能团脱硫

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焦油模型化合物与铁基氧载体的反应特性研究

燃料化学学报（中英文） 2023年第12期51卷 1739-1750页

作者：胡东海曹国强杜梅杰黄戒介赵建涛李春玉房倚天中国科学院山西煤炭化学研究所煤转化国家重点实验室山西太原030001 中国科学院大学北京100049 太原理工大学山西太原030024

本研究以生物质/煤的焦油模型化合物(TMCs)为研究对象,在两阶段固定床实验上探究了铁基氧载体(70%Fe_(2)O_(3)/30%Al_(2)O_(3))对TMCs的转化特性,考察了不同TMCs的反应性及其转化的影响因素。研究发现,TMCs与氧载体的反应活性为:苯酚>蒽... 详细信息

本研究以生物质/煤的焦油模型化合物(TMCs)为研究对象,在两阶段固定床实验上探究了铁基氧载体(70%Fe_(2)O_(3)/30%Al_(2)O_(3))对TMCs的转化特性,考察了不同TMCs的反应性及其转化的影响因素。研究发现,TMCs与氧载体的反应活性为:苯酚>蒽>萘,且苯酚转化生成积炭的比例最多(64%),而萘转化生成积炭的比例最少(40%);氧载体与萘的反应程度相对较高,但容易导致氧载体的烧结。此外,积炭表征显示萘生成的积炭在三种TMCs中具有最高的稳定性。增加氧载体的用量和提高反应温度不仅有利于萘和蒽的进一步转化,而且能够增加气相产物中CO_(2)的分率。由于苯酚分子具有较高的反应活性及较强的裂解效果导致其转化率随氧载体用量和反应温度的增加变化较小,然而,较高的反应温度(1000℃)导致焦油发生严重的裂解现象并产生大量积炭。三次循环实验结果表明与萘反应的氧载体失活最为严重。

关键词：焦油模型化合物化学链燃烧反应特性产物分布氧载体

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澳大利亚高盐煤中钠在热解过程中的形态变迁

燃料化学学报 2010年第2期38卷 144-148页

作者：卫小芳刘铁峰黄戒介房倚天王洋中国科学院山西煤炭化学研究所山西太原030001 中国科学院研究生院北京100049

通过对高钠煤进行水洗以及0.1 mol/L的HCl洗涤,并在固定床上考察了不同洗煤热解后的半焦中Na的挥发性及其形态变迁。热解后的半焦用水和0.1 mol/L的HCl逐级萃取,将热解半焦中的钠分为水溶态钠,水不溶但酸溶态钠以及酸不溶态钠。研究结... 详细信息

通过对高钠煤进行水洗以及0.1 mol/L的HCl洗涤,并在固定床上考察了不同洗煤热解后的半焦中Na的挥发性及其形态变迁。热解后的半焦用水和0.1 mol/L的HCl逐级萃取,将热解半焦中的钠分为水溶态钠,水不溶但酸溶态钠以及酸不溶态钠。研究结果表明,实验煤中的钠大部分是以水溶态的NaCl盐形式存在,在500℃~550℃由于以羧酸盐形式存在的有机钠以钠原子的形式释放使得在该温度范围内钠的挥发性出现极大值,而酸洗煤由于在600℃以上有一部分酸不溶态的钠转化为水不溶但酸溶态的钠,使得钠的挥发性又有所增加。原煤中的可挥发钠热解后少部分在高温下会转化为水溶态的钠,而水洗煤中的钠随着热解温度的升高与SiO2反应转化为硅酸盐形式存在的酸不溶态的钠。

关键词：高钠煤变迁热解