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高碱熔渣侵蚀刚玉耐材的润湿特性研究

煤炭转化 2021年第6期44卷 59-66页

作者：夏宝亮李寒旭毛立睿焦发存安徽理工大学化学工程学院安徽淮南232001 合肥综合性国家科学中心能源研究院(安徽省能源实验室) 合肥230601 安徽理工大学地球与环境学院安徽淮南232001

为探究碱性氧化物侵蚀作用对熔渣润湿行为的影响,在程序升温条件下使用摄像机记录熔渣形态变化和润湿刚玉板的过程,通过图像处理软件测量刚玉板上高碱熔渣的接触角和润湿半径,采用非线性拟合的方法建立了温度-接触角和温度-润湿半径方程... 详细信息

为探究碱性氧化物侵蚀作用对熔渣润湿行为的影响,在程序升温条件下使用摄像机记录熔渣形态变化和润湿刚玉板的过程,通过图像处理软件测量刚玉板上高碱熔渣的接触角和润湿半径,采用非线性拟合的方法建立了温度-接触角和温度-润湿半径方程,并联立了熔渣的毛细孔渗透公式得出了温度-渗透压公式,公式和实际渗透压达到较好的拟合。由熔渣在耐火材料上的形态变化和冷却后耐火材料表面熔渣铺展情况得出,熔渣在润湿过程中存在明显分层现象,三个分层界面处存在明显的颜色变化。利用XRD分析了熔渣矿物组成变化,结果表明在1400℃下熔渣形成了铁酸镁(MF)高熔点物质,造成了润湿过程中熔渣的分层现象。利用SEM-EDX分析了熔渣润湿分界处截面的微观形貌和元素含量,结果表明侵蚀深度由熔渣中心到边缘逐渐降低,侵蚀刚玉板程度和渗透压变化一致;在铺展方向上遵循Si,Ca,Fe先后顺序沉积侵蚀,解释了侵蚀作用中元素分布区域对润湿行为的影响。

关键词：高碱熔渣界面模型润湿侵蚀

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碳酸盐对煤焦的催化气化作用及动力学研究

煤炭转化 2019年第5期42卷 54-60页

作者：李令权李寒旭毛立睿窦媛媛胡侠郑久强安徽理工大学化学工程学院

为研究碳酸盐对煤焦的催化特性,选取印尼褐煤(YN)、大同烟煤(DT)和卧龙湖无烟煤(WLH)三种不同煤阶的煤焦,负载催化剂(K2CO3,Na2CO3和CaCO3)进行气化实验。结果表明:原煤焦的气化活性由强到弱依次为YN煤焦、DT煤焦、WLH煤焦;负载10%(质... 详细信息

为研究碳酸盐对煤焦的催化特性,选取印尼褐煤(YN)、大同烟煤(DT)和卧龙湖无烟煤(WLH)三种不同煤阶的煤焦,负载催化剂(K2CO3,Na2CO3和CaCO3)进行气化实验。结果表明:原煤焦的气化活性由强到弱依次为YN煤焦、DT煤焦、WLH煤焦;负载10%(质量分数,下同)的催化剂后,煤焦的气化活性均有不同程度提高,负载K2CO3和Na2CO3后,气化初始温度降低了77℃~182℃,负载CaCO3后,气化初始温度仅降低7℃~40℃;对于YN煤焦,催化剂活性由强到弱依次为Na2CO3,K2CO3,CaCO3,对于DT煤焦和WLH煤焦,催化剂活性由强到弱依次为K2CO3,Na2CO3,CaCO3;K2CO3和Na2CO3的催化活性明显优于CaCO3;通过缩核模型(SCM)计算,样品的相关系数均在0.958以上,该模型可较好地描述煤焦的CO2气化反应过程,催化剂的负载降低了气化反应的活化能,提高了气化反应活性。

关键词：碳酸盐煤焦催化气化动力学气化活性

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含钙和含铁矿物对粉煤气化堵渣的影响机理

洁净煤技术 2019年第1期25卷 103-108页

作者：李寒旭毛立睿陶然胡侠华桂义安徽理工大学化学工程学院安徽淮南232001 中安联合煤化有限责任公司安徽淮南232001

为了研究粉煤气化的堵渣机理,选取气流床粉煤气化过程中产生的工业渣样(正常渣样和非正常渣样)和在不同还原性气氛与温度下烧制的试验渣样,利用X-射线荧光光谱(XRF)、X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜和能谱仪(SEM-EDX)等研究渣样的... 详细信息

为了研究粉煤气化的堵渣机理,选取气流床粉煤气化过程中产生的工业渣样(正常渣样和非正常渣样)和在不同还原性气氛与温度下烧制的试验渣样,利用X-射线荧光光谱(XRF)、X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜和能谱仪(SEM-EDX)等研究渣样的灰成分、晶体矿物组成、微观形貌和微区化学组成等性质,结果表明:非正常渣中钙长石的生成和铁的析出是导致堵渣的主要原因;熔渣析铁的主要原因是在还原性气氛下,赤铁矿被还原的中间产物FeO、FeSx转变的中间产物FeS形成Fe-O-S共熔体;气化炉操作温度的波动易导致钙长石晶体生成,而钙长石的大量析出与铁质矿物的富集和单质铁的析出存在内在联系。

关键词：含钙矿物含铁矿物粉煤气化非正常渣钙长石熔渣析铁

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掺配BDO焦油水煤浆燃烧性能及动力学分析

煤炭转化 2019年第2期42卷 39-45页

作者：毛立睿李寒旭胡侠李令权郑久强窦媛媛安徽理工大学化学工程学院

利用热重分析法研究了掺配BDO焦油水煤浆的燃烧性能及燃烧反应动力学,并结合XRD和SEM-EDX分析了掺配BDO焦油对水煤浆燃烧性能的影响。结果表明:浆体失重过程主要分为三个阶段,在第二阶段由于BDO焦油中大部分组分失重,随着掺配BDO焦油质... 详细信息

利用热重分析法研究了掺配BDO焦油水煤浆的燃烧性能及燃烧反应动力学,并结合XRD和SEM-EDX分析了掺配BDO焦油对水煤浆燃烧性能的影响。结果表明:浆体失重过程主要分为三个阶段,在第二阶段由于BDO焦油中大部分组分失重,随着掺配BDO焦油质量分数的增加,失重速率增大;在第三阶段TG曲线向低温区偏移,说明掺配BDO焦油促进了浆体燃烧。由于BDO焦油中Na^+在煤颗粒的表面、边缘和煤颗粒之间形成燃烧的活化中心,使得掺配BDO焦油浆体的(dw/dt)_(mean)和R_w等燃烧性能参数均优于原煤水煤浆的相应燃烧性能参数;在选取Coats-Redfern近似时,水煤浆燃烧在选取反应级数n=1时线性相关性最高,掺配BDO焦油的浆体表观活化能均低于原煤浆体的表观活化能,频率因子均大于原煤浆体的频率因子。

关键词： BDO焦油水煤浆燃烧性能热分析动力学分析

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还原性气氛下朱集西煤灰结渣行为的研究

矿业研究与开发 2018年第1期38卷 58-61页

作者：张钊李寒旭耿艳薛梦瑶毛立睿胡小平安徽理工大学化学工程学院安徽淮南市232001 中安联合煤化有限责任公司安徽淮南市232001

为探索淮南煤在气流床干法排渣技术中煤灰的结渣行为,以淮南矿区朱集西煤为研究对象,在还原性气氛下对朱集西煤灰高温热处理得到不同温度下的渣样,采用X-射线衍射仪、扫描电镜和Fact Sage模拟软件研究还原性气氛下温度对渣样的晶体矿物... 详细信息

为探索淮南煤在气流床干法排渣技术中煤灰的结渣行为,以淮南矿区朱集西煤为研究对象,在还原性气氛下对朱集西煤灰高温热处理得到不同温度下的渣样,采用X-射线衍射仪、扫描电镜和Fact Sage模拟软件研究还原性气氛下温度对渣样的晶体矿物转化、表面熔融状态及液相生成的影响。结果表明:在还原性气氛下,1100℃时渣样表面已出现熔融现象,晶体矿物出现钙长石和莫来石,并且随着温度升高,钙长石和石英等晶体矿物反应产生大量液相是引起煤灰粘结的主要原因。

关键词：朱集西煤干法排渣晶体矿物转化表面熔融状态液相生成

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煤显微组分对气化过程的影响

山东化工 2021年第14期50卷 184-185,189页

作者：赵丹丹郑明东毛立睿岳振李寒旭安徽理工大学化工工程学院安徽淮南232200 合肥综合性国家科学中心能源研究院安徽合肥230031

利用浮选法探究浮选的最优条件,得到富集率为65.2%、30.7%的镜质组和惰质组。利用元素分析、SEM、XRD技术等表征手段探究煤显微组分气化差异性。结果表明,由于惰质组表面存在孔隙,气化反应前煤粒内部热解产生的气体扩散快;聚合芳环的含... 详细信息

利用浮选法探究浮选的最优条件,得到富集率为65.2%、30.7%的镜质组和惰质组。利用元素分析、SEM、XRD技术等表征手段探究煤显微组分气化差异性。结果表明,由于惰质组表面存在孔隙,气化反应前煤粒内部热解产生的气体扩散快;聚合芳环的含量高,热稳定性较差,导致气化起始温度低。惰质组碳、氢含量低,芳香结构较多,灰分较大以及高温下硅铝酸盐熔体会对气化反应起到抑制作用,进一步导致其气化反应性差。

关键词：煤显微组分煤气化浮选法

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水煤浆技术处理BDO废水的可行性研究

山东化工 2019年第5期48卷 226-228页

作者：胡侠李寒旭毛立睿李令权窦媛媛郑久强安徽理工大学化学工程学院安徽淮南232001

对比研究了添加BDO废水制备水煤浆前后浆体性能、灰熔融温度及气化反应性的差异,从而探究利用水煤浆技术处理BDO废水的可行性。研究结果表明:在一定范围内,采用水煤浆技术处理BDO废水是可行的;BDO废水的加入会导致浆体粘度增大,在添加... 详细信息

对比研究了添加BDO废水制备水煤浆前后浆体性能、灰熔融温度及气化反应性的差异,从而探究利用水煤浆技术处理BDO废水的可行性。研究结果表明:在一定范围内,采用水煤浆技术处理BDO废水是可行的;BDO废水的加入会导致浆体粘度增大,在添加量大于2%时,浆体流动性变差,最高成浆浓度有降低的趋势;但废水的加入对浆体灰熔融温度影响较小,对气化反应变化趋势无明显影响,但能一定程度上降低气化反应速率。

关键词： BDO废水成浆性气化反应性

基于氢氧稳定同位素的喀斯特泉水补给来源分析

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地球科学 2023年第9期48卷 3480-3493页

作者：毛龙富付舒刘宏周恩民岳兰杨丽瑞张净净云南大学地球科学学院云南昆明650500 云南大学国际喀斯特联合研究中心云南昆明650223 西华师范大学地理科学学院四川南充637009

为了探明喀斯特泉水补给机理.基于2017年4月~2020年12月监测的黄龙泉域氢氧稳定同位素数据,运用一元线性回归、多元线性回归、三角函数回归等模型,探讨泉域水体氢氧稳定同位素、水文、电导率变化特征及其耦合关系,揭示泉水补给来源过程... 详细信息

为了探明喀斯特泉水补给机理.基于2017年4月~2020年12月监测的黄龙泉域氢氧稳定同位素数据,运用一元线性回归、多元线性回归、三角函数回归等模型,探讨泉域水体氢氧稳定同位素、水文、电导率变化特征及其耦合关系,揭示泉水补给来源过程.结果表明:(1)泉水、河水的δD、δ^(18)O值在丰水期大于枯水期,洞穴滴水、溪水的δD、δ^(18)O值则与区域大气降水相似,枯水期大于丰水期.(2)泉域的氘过量值(dexcess)在丰水期大于枯水期,泉水水位、δD、δ^(18)O、电导率对降水产生季节性耦合响应,泉水补给过程受喀斯特系统的“活塞效应”及降水的“稀释效应”影响.(3)洞穴滴水的δD、δ^(18)O季节性特征呈现出洞穴内部大于靠近洞口;泉域各水体δD余弦函数拟合出现波谷的时间顺序为:溪水>洞穴滴水>河水>泉水,对大气降水响应的时间依次延迟.(4)泉水受大气降水入渗和流自非喀斯特地区的风化裂隙水的常年混合补给.剖析喀斯特地区泉域氢氧同位素特征和水文动态、径流过程及补给机理,对喀斯特地区水资源的调控、管理、保护具有重要借鉴意义.

关键词：喀斯特泉水氢氧稳定同位素补给机理黄龙泉域水文地质

基于水量平衡模型的喀斯特石漠化区集雨水窖分析

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水土保持研究 2021年第4期28卷 218-225页

作者：毛龙富刘宏陈瑞永杨丽瑞涂淼鑫云南大学地球科学学院昆明650500 云南大学国际喀斯特联合研究中心昆明650223

为了有效应用家庭集雨水窖解决喀斯特石漠化区人畜饮水困难问题,基于泸西县1959—2018年降水数据,利用降雨距平百分数等方法分析该地区年际、年内降雨变化特征;通过实地调研该地区的用水、产流、贮蓄等情况,运用水量平衡原理,建立了日... 详细信息

为了有效应用家庭集雨水窖解决喀斯特石漠化区人畜饮水困难问题,基于泸西县1959—2018年降水数据,利用降雨距平百分数等方法分析该地区年际、年内降雨变化特征;通过实地调研该地区的用水、产流、贮蓄等情况,运用水量平衡原理,建立了日降雨—用水平衡模型,着重探讨季风气候下不同旱涝年份降雨特征及其对水窖的影响,揭示喀斯特山区家庭饮用水窖的最佳尺寸。结果表明:(1)泸西县近60 a呈暖干化趋势,年际降雨变化大,干旱年出现频率为20%;年内降雨量分布极为不均匀,雨季降雨量占84.15%。(2)按屋顶集雨面积为100 m 2,每户家庭用水量0.159 m 3/d,模拟得出家庭水窖的最佳尺寸为25 m 3,干旱年雨水利用率可达到75.40%,家庭水窖非极端干旱年有效供水率R e≥95%,常年供水率期望值E(C)=95.19%,每口水窖至少可以提供人畜饮用水55.133 m 3/a。通过设计最佳的集雨水窖,提高雨水利用率和水窖供水率,有效解决了气候变化下喀斯特石漠化区水资源日趋匮乏的瓶颈。

关键词：喀斯特季风气候日水量平衡泸西集雨水窖