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双射流流化床射流流动的混沌特性

化学反应工程与工艺 1999年第1期15卷 58-64页

作者：郭庆杰张济宇刘振宇中国科学院山西煤化所煤转化国家重点实验室

在－３００ｍｍ×５０ｍｍ×２６００ｍｍ的二维射流流化床中，采用内径１１ｍｍ的对称双射流管。通过压力波动的时序分析，利用确定性混沌理论分析方法，求得了最大李雅普诺夫因数和关联维数；并讨论了静床高度、喷口气速、喷口管间距... 详细信息

在－３００ｍｍ×５０ｍｍ×２６００ｍｍ的二维射流流化床中，采用内径１１ｍｍ的对称双射流管。通过压力波动的时序分析，利用确定性混沌理论分析方法，求得了最大李雅普诺夫因数和关联维数；并讨论了静床高度、喷口气速、喷口管间距对关联维数的影响。

关键词：双射流流化床射流流化床流动混沌特性

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煤“一步法”制天然气催化剂

化工学报 2014年第8期65卷 2988-2996页

作者：白少峰郭庆杰徐秀峰青岛科技大学化工学院清洁化工过程山东省高校重点实验室山东青岛266042 烟台大学应用催化研究所山东烟台264005

在固定床反应器中,以水蒸气为气化介质,考察了'一步法'煤制天然气K-Fe甲烷化催化剂的催化活性及稳定性,研究了反应动力学,并且考察了不同煤种对煤催化甲烷化的影响。在650℃、2 MPa下,K15Fe10Ca5对于煤气化及甲烷化均具有良好催化活性。... 详细信息

在固定床反应器中,以水蒸气为气化介质,考察了'一步法'煤制天然气K-Fe甲烷化催化剂的催化活性及稳定性,研究了反应动力学,并且考察了不同煤种对煤催化甲烷化的影响。在650℃、2 MPa下,K15Fe10Ca5对于煤气化及甲烷化均具有良好催化活性。XRD分析表明,活性组分K与Fe之间相互作用,形成的K6Fe2O5促进了煤气化及甲烷化反应。Ca助剂的引入抑制了活性组分与煤中矿物质的结合,同时吸收了煤焦释放出的含硫气体,提高了催化剂的活性。在5次循环实验过程中,CH4产率保持稳定,表明催化剂有较高的稳定性。修正随机孔模型很好地描述了K15Fe10Ca5催化神木煤焦甲烷化的行为,其中界面反应为控制步骤。煤中挥发分、灰分及含硫量等因素都会影响最终的产率。

关键词：煤化工固定床催化剂天然气反应动力学

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

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化工学报 2018年第2期69卷 873-884页

作者：吴曼宋爱芳张岩郭庆杰青岛科技大学图书馆信息中心山东青岛266042 青岛科技大学化工学院清洁化工过程山东省高校重点实验室山东青岛266042 省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室(宁夏大学) 宁夏银川750021

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。

关键词：化工学科文献计量学《化工学报》数值模拟

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大型射流床流动特性实验研究

化学工程 2000年第3期28卷 38-41页

作者：郭庆杰张济宇刘振宇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

在内径 5 0 0 mm的大型半圆型流化床中 ,以属于 Geldart D类的小米为试验物料 ,使用的半圆形喷口内径 42 mm。利用多路压力信号快速循环采集系统和快速傅立叶变换分段功率谱方法采集和处理数据。结果表明射流崩塌的频率随喷口射流气速... 详细信息

在内径 5 0 0 mm的大型半圆型流化床中 ,以属于 Geldart D类的小米为试验物料 ,使用的半圆形喷口内径 42 mm。利用多路压力信号快速循环采集系统和快速傅立叶变换分段功率谱方法采集和处理数据。结果表明射流崩塌的频率随喷口射流气速的增大而增大 ,随静床高度的增大而减小。同时应用摄像法 ,考察了射流深度与喷口射流气速、静床高度的关系 ,结合 30 0× 5 0 mm二维射流床的实验结果。

关键词：射流流化床射流深度射流气速大型流动特性

加压流化床反应器中煤焦化学链气化实验与数值模拟研究

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石油学报（石油加工） 2020年第6期36卷 1294-1305页

作者：郭欣桐常国璋谭晓莉胡修德郭庆杰宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室化学化工学院宁夏银川750021

采用CPFD模拟和实验相结合的方法,研究了0.1~0.5 MPa压力条件下,鄂尔多斯烟煤焦和Fe 2O 3/Al 2O 3载氧体(OC)的流动特性及气化反应行为。结果表明,颗粒体积分数是影响加压下煤气化速率和合成气品质的关键因素,当颗粒体积分数在1.0%~2.8... 详细信息

采用CPFD模拟和实验相结合的方法,研究了0.1~0.5 MPa压力条件下,鄂尔多斯烟煤焦和Fe 2O 3/Al 2O 3载氧体(OC)的流动特性及气化反应行为。结果表明,颗粒体积分数是影响加压下煤气化速率和合成气品质的关键因素,当颗粒体积分数在1.0%~2.8%区间、操作压力从0.1 MPa加压至0.3 MPa时,煤焦气化速率增长2.7倍,合成气摩尔分数由72%增长至78%。操作压力及颗粒流态的改变对水煤气变换反应速率无显著影响,通过煤焦气化反应和载氧体还原反应的耦合可实现合成气组分比例的调控。XRD表征显示Fe基载氧体各还原态组分分布与模拟结果一致。操作压力升至0.3 MPa,载氧体还原反应速率的增幅减小,释氧量增大50.18%;继续升压至0.5 MPa,显著促进了载氧体还原反应速率的增加,但释氧量仅增加3.92%。

关键词：化学链煤焦气化压力数值模拟铁基载氧体

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分布板开孔率对气固流化床流动特性的影响

化学反应工程与工艺 2008年第5期24卷 433-439页

作者：董淑芹司崇殿曹长青郭庆杰青岛科技大学化工学院清洁化工过程山东省重点实验室山东青岛266042

在内径0.14 m,高1.6 m 的气固流化床中,以空气和流化催化裂化颗粒为气相和固相,采用PV-6A 型光纤测速仪和 U 形管压差计分别测定三种不同开孔率分布板时的颗粒浓度分布和分布板压降,同时应用流体力学软件 Fluent 6.2分别对三种不同开孔... 详细信息

在内径0.14 m,高1.6 m 的气固流化床中,以空气和流化催化裂化颗粒为气相和固相,采用PV-6A 型光纤测速仪和 U 形管压差计分别测定三种不同开孔率分布板时的颗粒浓度分布和分布板压降,同时应用流体力学软件 Fluent 6.2分别对三种不同开孔率分布板压降,径向固含率分布进行了模拟计算,模拟结果与实验值吻合较好。研究结果显示,分布板压降随开孔率的增大而减小,分布板开孔率大于0.86%后对压降影响较小;径向固含率波动随开孔率的增大而增大,开孔率0.46%的分布板径向固含率分布曲线波动最小,气固分布最均匀。

关键词：气固流化床分布板开孔率计算流体力学

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双组分颗粒声场流态化的实验研究

化学反应工程与工艺 2006年第5期22卷 429-433页

作者：张建郭庆杰刘会娥陈爽中国石油大学(华东)化学化工学院重质油国家重点实验室山东东营257061

在内径为56mm的玻璃声场流化床中，以5～10nm未改性和有机改性的SiO2为实验物料主体颗粒，Fe3O4（粒径小于0．053mm）为客体颗粒，在声压级为90～105dB时系统考察了声场频率、声场强度和主客体颗粒不同配比关系对超细颗粒流化行为和聚... 详细信息

在内径为56mm的玻璃声场流化床中，以5～10nm未改性和有机改性的SiO2为实验物料主体颗粒，Fe3O4（粒径小于0．053mm）为客体颗粒，在声压级为90～105dB时系统考察了声场频率、声场强度和主客体颗粒不同配比关系对超细颗粒流化行为和聚团尺寸的影响。结果表明，当声场频率处于50Hz，声压级大于100dB时，声波可以有效地消除节涌、抑制沟流、降低临界流化速度，减小聚团尺寸，显著改善超细颗粒的流化质量。声场频率一定，声场强度越大，颗粒团聚体的直径越小。客体颗粒的添加比例存在一适宜范围。

关键词：流态化声压级声波频率双组分颗粒纳米颗粒

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低阶煤羰基结构对其低温热解过程的影响

化工进展 2018年第11期37卷 4257-4264页

作者：刘涛王洪超常国璋郭庆杰青科技大学化工学院清洁化工过程山东省高校重点实验室山东青岛266042

为探究含羰基官能团(CCP)含量和结构对低阶煤(LRC)低温热解过程的影响,本文利用13C NMR对4种元素组成相似的LRC结构进行了表征,并利用TG-FTIR和固定床热解反应装置研究了CCP结构对其低温热解过程的影响。研究结果表明,4种LRC元素组成和... 详细信息

为探究含羰基官能团(CCP)含量和结构对低阶煤(LRC)低温热解过程的影响,本文利用13C NMR对4种元素组成相似的LRC结构进行了表征,并利用TG-FTIR和固定床热解反应装置研究了CCP结构对其低温热解过程的影响。研究结果表明,4种LRC元素组成和主要骨架结构类似,CCP结构存在较大差异,芳香结构中CCP摩尔分数大小顺序为BS>BT>ER>QJ,而脂肪结构中CCP含量与之相反。CCP结构和含量对LRC的低温热解过程有着明显的影响,TG-FTIR实验表明,LRC中脂肪结构CCP能够显著促进低温区(30～350℃)CO2的生成,且含量越高在低温区失重量越大;而芳香结构CCP则促进了高温区(350～550℃)小分子芳烃和脂肪烃的生成,且含量越高,LRC在高温区失重速率越大。低温热解实验证明,热解焦油产率和酚类物质含量与LRC中芳香结构CCP含量呈正相关,与脂肪结构CCP含量呈负相关关系。

关键词：低阶煤含羰基官能团低温热解脂肪结构芳香结构

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碳材料在电化学催化还原CO2领域的应用

石油学报（石油加工） 2019年第6期35卷 1239-1248页

作者：郝健夏洪强郭庆杰陈君飞宁夏大学省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室

CO 2电化学催化还原反应(CERR)是一种潜在的CO 2转化方法,可以将CO 2还原为高附加值的化工产品和化学燃料,实现温室气体的高效清洁利用,对解决能源危机与环境问题均具有十分重要的意义。CERR中催化剂的性质是决定和控制反应活性、选择... 详细信息

CO 2电化学催化还原反应(CERR)是一种潜在的CO 2转化方法,可以将CO 2还原为高附加值的化工产品和化学燃料,实现温室气体的高效清洁利用,对解决能源危机与环境问题均具有十分重要的意义。CERR中催化剂的性质是决定和控制反应活性、选择性和稳定性的主要因素。与金属催化剂相比,非金属催化剂(碳材料)由于其具有组成可控、能量效率高和稳定性优异等特点,而备受关注。笔者总结了近几年CERR杂原子掺杂碳基催化剂的研究进展,讨论了杂原子掺杂碳材料的催化性能,及其在CERR中的催化活性中心和相关机理,总结了杂原子掺杂碳基催化剂的发展方向。

关键词：碳材料掺杂 CO 2 电催化还原纳米材料