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铁基载氧体对煤中汞释放行为的影响

化工进展 2019年第S01期38卷 240-246页

作者：高明刚刘永卓张欣涛宋鸣航郭庆杰青岛科技大学化工学院山东省高等学校清洁化工重点实验室

采用Ontario-Hydro方法,在管式炉中考察了煤化学链燃烧/气化过程中Fe4Al6载氧体对煤中汞释放率、气态汞形态分布及汞在两反应器内释放行为的影响。结果表明,载氧体对煤中汞释放率具有显著的影响,在500~700℃,与无载氧体相比,化学链燃烧... 详细信息

采用Ontario-Hydro方法,在管式炉中考察了煤化学链燃烧/气化过程中Fe4Al6载氧体对煤中汞释放率、气态汞形态分布及汞在两反应器内释放行为的影响。结果表明,载氧体对煤中汞释放率具有显著的影响,在500~700℃,与无载氧体相比,化学链燃烧过程煤中汞释放率减少,化学链气化过程煤中汞释放率增大,而在900℃时,无论化学链燃烧过程还是化学链气化过程,煤中汞释放率均减小。Fe4Al6载氧体能够显著增加燃料反应器出口气态Hg2+的相对含量,其含量随温度的升高而逐渐升高。燃料反应器的温度也是影响煤中汞在两反应器中的分布以及空气反应器中不同价态汞百分含量的重要因素。此外,相同条件下不同煤种的汞释放率不同,主要与煤的组成不同有关。该研究对揭示载氧体对煤中汞迁移的影响机理以及煤化学链转化过程汞的控制提供了实验依据。

关键词：化学链燃烧化学链气化汞释放载氧体形态分布

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乳酸/聚乙二醇嵌段共聚物的合成与表征

现代塑料加工应用 2012年第1期24卷 27-30页

作者：刘新民王振郭庆杰青岛科技大学化工学院山东青岛266042

利用直接缩聚法制备了乳酸与聚乙二醇的嵌段共聚物(PLEG)。采用正交试验法考察了乳酸与聚乙二醇质量比、催化剂种类、催化剂含量、反应温度和反应时间对PLEG性能的影响。结果显示优化的反应条件:乳酸与聚乙二醇质量比为8.5∶1.5,采用自... 详细信息

利用直接缩聚法制备了乳酸与聚乙二醇的嵌段共聚物(PLEG)。采用正交试验法考察了乳酸与聚乙二醇质量比、催化剂种类、催化剂含量、反应温度和反应时间对PLEG性能的影响。结果显示优化的反应条件:乳酸与聚乙二醇质量比为8.5∶1.5,采用自制的复合催化剂,催化剂质量分数0.6%,聚合温度160℃,聚合时间5h。另外还考察了扩链剂对PLEG性能的影响,结果表明扩链剂能够显著提高PLEG的相对分子质量。对合成的PLEG通过红外光谱、核磁共振、热分析进行了表征。

关键词：乳酸聚乙二醇熔融缩聚共聚物生物降解塑料

基于正则渐进迭代逼近的自适应B样条曲线拟合

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图学学报 2018年第2期39卷 287-294页

作者：刘明增郭庆杰王思奇大连理工大学盘锦校区基础教学部辽宁盘锦124221

基于渐进迭代逼近(PIA)的数据拟合方法以其简单和灵活的特性获得了广泛的关注。为了获得高保真度的拟合曲线,提出了一种基于主导点选取和正则渐进迭代逼近(RPIA)的自适应B样条曲线拟合算法。首先根据数据点的曲率估计选取初始主导点并... 详细信息

基于渐进迭代逼近(PIA)的数据拟合方法以其简单和灵活的特性获得了广泛的关注。为了获得高保真度的拟合曲线,提出了一种基于主导点选取和正则渐进迭代逼近(RPIA)的自适应B样条曲线拟合算法。首先根据数据点的曲率估计选取初始主导点并生成初始PIA曲线。然后,借助于拟合误差和数据点集的曲率分布选取加细的主导点及实现PIA曲线的更新。得益于基于曲率分布的主导点选取,使得拟合曲线在复杂区域分布较多的控制顶点,而在平坦区域则较少。通过正则参数的引入构造了一种RPIA格式,提升了渐进迭代控制的灵活性。最后,数值算例表明相比于传统最小二乘曲线拟合该算法在使用较少数量的控制顶点时可实现较高的拟合精度。

关键词： B样条曲线拟合正则渐进迭代逼近自适应加细曲率估计

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多相光催化反应器的研究进展

化工进展 2008年第1期27卷 68-73页

作者：耿启金郭庆杰曹长青王林同青岛科技大学化工学院山东省清洁化工过程重点实验室山东青岛266042 潍坊学院化学化工系山东潍坊261061

介绍了多相光催化反应器的类型、特点和研究现状。围绕光传递限制和传质限制两方面的问题,结合反应器的新型设计和应用情况展开讨论。通过比较悬浮型和负载型光催化反应器,阐明了研究可分离悬浮型和负载型流化床光催化反应器是实现光催... 详细信息

介绍了多相光催化反应器的类型、特点和研究现状。围绕光传递限制和传质限制两方面的问题,结合反应器的新型设计和应用情况展开讨论。通过比较悬浮型和负载型光催化反应器,阐明了研究可分离悬浮型和负载型流化床光催化反应器是实现光催化技术工业化的关键所在,指出了光催化反应器设计中存在的问题和今后的研究重点。

关键词：二氧化钛光催化悬浮式光催化反应器负载式光催化反应器

煤焦化学链气化过程中神木煤灰对铁基载氧体反应特性及结构的影响

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过程工程学报 2017年第5期17卷 995-1001页

作者：万奇顺刘永卓郭庆杰田安红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

以水蒸气为气化剂、Fe_4Al_6(Fe_2O_3:Al_2O_3质量比4:6)为载氧体,在高温间歇流化床中添加神木煤灰模拟串行循环流化床,研究煤灰累积对煤焦化学链气化过程中载氧体反应性能及结构的影响.结果表明,在800~900℃的化学链气化过程中,添加5%~... 详细信息

以水蒸气为气化剂、Fe_4Al_6(Fe_2O_3:Al_2O_3质量比4:6)为载氧体,在高温间歇流化床中添加神木煤灰模拟串行循环流化床,研究煤灰累积对煤焦化学链气化过程中载氧体反应性能及结构的影响.结果表明,在800~900℃的化学链气化过程中,添加5%~15%(w)神木煤灰可降低Fe_4Al_6载氧体还原反应的温度、提高其还原反应速率.添加15%神木煤灰可明显促进煤焦水蒸气气化,提高煤焦碳转化率.Fe_4Al_6载氧体还原反应温度为950~1000℃、系统中含20%神木煤灰及1000℃、系统中含15%神木煤灰时,神木煤灰易与Fe4Al6载氧体反应生成Fe_2SiO_4,Fe Al_2O_4,Ca Fe_4Al_2O_(10)和CaAl_8Fe_4O_(19)等低熔点物质,使Fe_4Al_6载氧体孔堵塞、表面烧结.

关键词：化学链气化载氧体煤灰流化床烧结

废旧聚丙烯/废弃印刷线路板非金属粉复合材料的制备及性能

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化工学报 2014年第4期65卷 1495-1502页

作者：刘鲁艳郭庆杰吴曼刘新民谢恒来王许云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

采用挤出注塑法以废旧聚丙烯(WPP)为基体、废弃线路板非金属粉(WPCBN)为填料制备了复合材料。考察了WPCBN对材料阻燃性能及力学性能的影响。通过红外光谱和扫描电子显微镜分析研究了WPCBN改性前后官能团结构及复合材料冲击断面形貌的差... 详细信息

采用挤出注塑法以废旧聚丙烯(WPP)为基体、废弃线路板非金属粉(WPCBN)为填料制备了复合材料。考察了WPCBN对材料阻燃性能及力学性能的影响。通过红外光谱和扫描电子显微镜分析研究了WPCBN改性前后官能团结构及复合材料冲击断面形貌的差异,以探讨硅烷偶联剂(KH550)、马来酸酐接枝聚丙烯(MAPP)对WPP/WPCBN界面相容性改善及复合材料力学性能提高的作用机理。结果表明,WPCBN超过10 phr后复合材料具有自熄性;经1.5 phr KH550改性后,WPCBN与WPP间的界面黏结力增强,复合材料拉伸、弯曲及冲击强度分别提高6.5%、6.25%和17.9%;m(WPP):m(WPCBN):m(MAPP)为100:30:9时,复合材料的拉伸、弯曲强度增幅最大,分别为37.5%和48.8%;WPP/WPCBN与新聚丙烯(NPP)/WPCBN复合材料相比,拉伸、弯曲强度仅降低16.8%、20.4%。

关键词：废弃印刷线路板非金属粉废旧聚丙烯复合材料硅烷偶联剂马来酸酐接枝聚丙烯

脱硫石膏改性固体胺复合材料的制备及脱碳性能

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化工学报 2018年第5期69卷 2100-2109页

作者：许静文昌晶远富启田红景郭庆杰王凯青岛科技大学化工学院山东青岛266042 青岛农业大学资源与环境学院山东青岛266109 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宁夏银川750021

将榴莲壳碳化制备生物炭(BC),与硅钙渣混合作复合载体,在其表面浸渍负载五乙烯六胺(PEHA),并加入含水分的脱硫石膏(FGDG),得到胺功能化的含水CO_2固体吸附剂,与不含脱硫石膏的吸附剂相比吸附活性明显改善。通过FT-IR、TGA、SEM及N2吸脱... 详细信息

将榴莲壳碳化制备生物炭(BC),与硅钙渣混合作复合载体,在其表面浸渍负载五乙烯六胺(PEHA),并加入含水分的脱硫石膏(FGDG),得到胺功能化的含水CO_2固体吸附剂,与不含脱硫石膏的吸附剂相比吸附活性明显改善。通过FT-IR、TGA、SEM及N2吸脱附等手段对吸附剂进行了表征,并在固定床反应器中考察了吸附剂脱硫石膏含量、吸附温度和CO_2浓度对吸附性能的影响。结果表明,脱硫石膏中水的存在改变了氨基与CO_2的相互作用机理。当脱硫石膏含量为30%、吸附温度为85℃时,CO_2最大吸附量为2.33 mmol/g。经12次循环再生后吸附量仅下降了4.2%,表现出良好的吸附稳定性。Clausius-Clapeyron方程计算的等量吸附热介于物理与化学吸附热之间,说明吸附过程中物理与化学作用同时进行。用多个动力学模型对实验数据进行拟合,pseudo-first-order与pseudo-second-order模型均不能准确拟合实验数据,而Avrami模型可较好地拟合整个吸附过程,进一步验证BC/SCS-PEHA-30%FGDG的CO_2吸附过程并非单纯的物理或化学吸附,而是两者同时发生。

关键词：生物炭五乙烯六胺吸附稳定性动力学模型

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钙基脱硫剂用于冶炼烟气脱硫的模拟与实验

化工学报 2018年第5期69卷 2233-2241页

作者：昌晶胡修德田红景远富启许静文郭庆杰青岛农业大学资源与环境学院山东青岛266109 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 青岛科技大学化工学院山东青岛266042

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... 详细信息

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。

关键词：烟道气回收还原脱硫率

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宁东红石湾煤与生物质共热解协同机制

石油学报（石油加工） 2019年第5期35卷 981-987页

作者：范辉任倩冯彩云李平郭庆杰马清祥宁夏大学化学化工学院省部共建煤炭高效利用与绿色化工国家重点实验室

以宁东红石湾煤(HSW)与宁夏主要的生物质玉米秸秆(SWZ)作为原料进行共热解实验,通过热重分析发现,随着样品中生物质质量分数的提高,混合物样品的质量损失率逐渐增大。建立了HSW与SWZ共热解的单一反应动力学模型,计算了共热解动力学参数... 详细信息

以宁东红石湾煤(HSW)与宁夏主要的生物质玉米秸秆(SWZ)作为原料进行共热解实验,通过热重分析发现,随着样品中生物质质量分数的提高,混合物样品的质量损失率逐渐增大。建立了HSW与SWZ共热解的单一反应动力学模型,计算了共热解动力学参数,各热解阶段的活化能为3~68 kJ/mol,SWZ的加入降低了反应的活化能,有利于HSW的热解。利用固定床热解实验装置,考察了不同的生物质掺混比、不同热解终温条件下HSW与SWZ共热解过程中产物的分布。当生物质掺混比由25%增至75%时,液体产物收率可由13.7%最大增至26.9%,气体产物收率可由28.5%最大增至40.1%。结果表明,共热解过程中SWZ与HSW有协同作用。

关键词：热重分析固定床共热解协同作用红石湾煤(HSW) 玉米秸秆(SWZ)