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金属稳定同位素示踪俯冲带挥发分循环

岩石学报 2022年第5期38卷 1512-1522页

作者：刘盛遨地质过程与矿产资源国家重点实验室中国地质大学(北京)100083

俯冲带挥发分的循环不仅深刻影响着地球各圈层之间的相互作用,而且在成矿金属元素迁移-富集以及全球气候变化等重要地质和环境过程中扮演着重要的角色。近年来,金属稳定同位素示踪俯冲带挥发分循环受到了广泛关注,取得了众多进展,但大... 详细信息

俯冲带挥发分的循环不仅深刻影响着地球各圈层之间的相互作用,而且在成矿金属元素迁移-富集以及全球气候变化等重要地质和环境过程中扮演着重要的角色。近年来,金属稳定同位素示踪俯冲带挥发分循环受到了广泛关注,取得了众多进展,但大多针对单个挥发性元素开展某个特定金属同位素的示踪研究。本文根据不同金属元素的地球化学性质差异及其与多种挥发分之间的结合形式,系统归纳了金属稳定同位素在示踪俯冲带不同挥发分循环方面的特点。整体上讲,镁和锌同位素体系示踪俯冲带碳循环最为有效;锂、镁、钾、钡、钼等金属同位素体系在示踪俯冲带水(流体)循环方面则具有各自的特点;锌同位素在示踪俯冲带硫循环方面有巨大潜力;铬同位素示踪俯冲带氯循环有独特优势;铁、铬、铜等变价金属同位素体系对挥发分的氧化还原状态较为敏感,有望示踪俯冲带氧循环。这些同位素体系对理解俯冲带挥发分循环提供了全新的视角,有望成为未来地球系统科学的重要研究方向。

关键词：挥发分物质循环俯冲带金属稳定同位素

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煤粉等温燃烧挥发分、焦炭耦合作用及同步NO释放规律

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煤炭学报 2015年第3期40卷 665-670页

作者：王春波冯涛雷鸣华北电力大学能源动力与机械工程学院河北保定071003

利用自制的等温热重装置及NO测量系统,对煤粉及煤焦进行了等温燃烧实验,研究了挥发分与焦炭燃烧耦合作用及同步NO释放特性。结果表明:煤粉等温燃烧过程中,挥发分对焦炭燃烧同时存在促燃和"抢氧"作用。随着温度降低,挥发分对焦炭的促燃... 详细信息

利用自制的等温热重装置及NO测量系统,对煤粉及煤焦进行了等温燃烧实验,研究了挥发分与焦炭燃烧耦合作用及同步NO释放特性。结果表明:煤粉等温燃烧过程中,挥发分对焦炭燃烧同时存在促燃和"抢氧"作用。随着温度降低,挥发分对焦炭的促燃作用增强,"抢氧"作用减弱。温度升高,挥发分NO和焦炭NO转化率均呈上升趋势,焦炭NO贡献率升高。煤的煤化程度降低,挥发分对焦炭的促燃作用和"抢氧"作用均增强,挥发分NO和焦炭NO转化率均上升,焦炭NO贡献率升高。不同氧气体积分数下,均存在挥发分对焦炭的促燃作用。环境氧气体积分数降低,挥发分的"抢氧"作用时间延长,挥发分燃烧段和焦炭燃烧段出现分离趋势,挥发分NO和焦炭NO转化率均下降,焦炭NO贡献率下降。

关键词：等温热重焦炭挥发分耦合作用 NO释放

祁连造山带玉石沟地幔橄榄岩中挥发分的流体化学和稳定同位素组成及古大洋岩石圈演化意义

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岩石学报 2007年第1期23卷 169-176页

作者：胡沛青张铭杰汤中立 LI Chusi 王记周 Lanzhou Univ Key Lab Environm Syst Western ChinaMOELanzhou 730000Peoples R China Indiana Univ Dept Geol SciBloomingtonIN 47405 USA

Fluid inclusions in olivine and orthopyroxene of mantle peridotites from the Yushigou ophiolite can be divided into three types based on decrepitation temperature,shape and ***-1 fluid inclusions are characterized by oval or negative crystal shapes and small size(840℃.Type- 2 fluid inclusions have irregular or tabular shapes with relatively large size(10～100μm in length).They occur in irregular or circular healed micro-fractures in the host crystals,and decrepitated at 612～710℃.Type-3 fluid inclusions have size and shape,similar to type-2 fluid inclusions but occur in micro-fractures restricted to the margins of the host crystals,and decrepitated at much lower temperature from 190℃to 340℃.The three different types of fluid inclusions are interpreted to represent primary,metasomatic (pseudo-secondary)and secondary inclusions,*** heating reveals three concentration peaks of volatiles at 200～400℃,400～800℃and 800～1200℃released from olivine and orthopyroxene in harzburgite and dunite from the Yushigou ophiolite, which are considered to correspond to the decrepitation of secondary,metasomatic and primary fluid inclusions at similar temperature ***2 is a major constituent in the volatiles released at three different temperature *** amounts of H_2 and N_2 are present in the volatiles released at<800℃and trace amounts of H_2O and SO_2 are mainly present in the volatiles at 400～800℃.TheδD(-95.2‰,-306.3‰)of H_2O and theδ^(13)C(-15.5～-12.5‰)andδ^(18)O values(1.4～1.9‰)of CO_2 released at<800℃are lower than normal mantle values and suggest the mixing origin of crustal fluids( sedimentary organic)with ocean water,implying that Yushigou AOLM had undergone an intensive metasomatism by a fluid composed of CO_2.H_2O and SO_2,and followed by degassing. In contrast,the volatiles released at 800～1200℃are characterized by trace amounts of H_2 and CO i

关键词：祁连造山带玉石沟地幔橄榄岩挥发分流体化学稳定同位素组成古大洋岩石圈演化意义

烟煤挥发分和焦炭分解燃烧过程中NO释放特性

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煤炭学报 2005年第1期30卷 95-99页

作者：董洪彬曹欣玉牛志刚应凌俏周俊虎刘建忠岑可法浙江大学热能工程研究所能源洁净利用与环境工程教育部重点实验室浙江杭州310027

采用固定床反应器,将烟煤的燃烧分为焦炭燃烧和挥发分燃烧两部分,研究了各自燃烧过程中产生NO的规律,评价了焦炭N和挥发分N对煤粉燃烧产生NO的相对贡献.研究结果表明,煤粉N 焦炭N和挥发分N的转化率都随过量空气系数α和温度的增加而增加... 详细信息

采用固定床反应器,将烟煤的燃烧分为焦炭燃烧和挥发分燃烧两部分,研究了各自燃烧过程中产生NO的规律,评价了焦炭N和挥发分N对煤粉燃烧产生NO的相对贡献.研究结果表明,煤粉N 焦炭N和挥发分N的转化率都随过量空气系数α和温度的增加而增加;由挥发分N转变成NO是烟煤燃烧过程的主要来源;烟煤NO的转化率都小于其分解燃烧时挥发分NO+焦炭NO的总转化率;氧化性气氛越强,挥发分和焦炭在煤粉燃烧时的相互作用越强.

关键词：烟煤挥发分焦炭燃烧释放特性转化率

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低阶煤热解挥发分热催化重整研究进展

化工进展 2024年第5期43卷 2279-2293页

作者：姚乃瑜曹景沛庞新博赵小燕蔡士杰徐敏赵静平冯晓博伊凤娇中国矿业大学江苏省碳资源精细化利用工程研究中心江苏徐州221116

低阶煤清洁高效利用是我国的重大战略需求之一。在煤热转化技术中,煤热解挥发分催化重整可将复杂热解产品定向轻质化制备化学品,具有广泛应用前景。改变工艺条件是提高热解转化率和产品收率的重要手段,优化反应器设计以及开发高活性和... 详细信息

低阶煤清洁高效利用是我国的重大战略需求之一。在煤热转化技术中,煤热解挥发分催化重整可将复杂热解产品定向轻质化制备化学品,具有广泛应用前景。改变工艺条件是提高热解转化率和产品收率的重要手段,优化反应器设计以及开发高活性和稳定性催化剂是该技术发展的重要方向。本文首先介绍了低阶煤及其挥发分的催化重整方式,在此基础上综述了温度、气氛、停留时间等反应条件的影响以及固定床和流化床反应器应用的策略和挑战,然后对金属类、炭基和沸石类催化剂的后处理及原位控制等改性方法与作用原理进行了分析,阐述了热解挥发分的催化裂解机理。此外,指出了煤热解挥发分催化重整技术在工业化生产中的瓶颈,明确了挥发分中低碳烃类与大分子化合物的催化转化路径对煤热解过程中二次反应定向调控的关键作用,深入探究了催化剂中酸催化质子化作用对催化剂失活机制的影响。

关键词：低阶煤热催化重整挥发分反应条件反应器

生物炭负载Ca和Fe催化玉米秸秆热解挥发分重整提高产气率

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农业工程学报 2019年第3期35卷 211-217页

作者：庞赟佶刘心明陈义胜许月沈胜强内蒙古科技大学能源与环境学院包头014010 大连理工大学能源与动力学院大连116023

为提升生物质炭对生物质热解挥发分的催化重整作用,以Fe_2O_3和CaO作为添加剂制备生物炭-Fe和生物炭-Ca催化剂对两者的催化重整能力进行了试验探讨。试验结果表明:无添加时的生物质炭对玉米秸秆颗粒热解挥发分催化作用明显,800℃时,液... 详细信息

为提升生物质炭对生物质热解挥发分的催化重整作用,以Fe_2O_3和CaO作为添加剂制备生物炭-Fe和生物炭-Ca催化剂对两者的催化重整能力进行了试验探讨。试验结果表明:无添加时的生物质炭对玉米秸秆颗粒热解挥发分催化作用明显,800℃时,液相产率较未使用催化剂时减少38.71%,最低可达21.49%。生物炭-Fe催化剂颗粒在800℃时液相产率下降至20.24%,产气率升至51.44%,同时,H2的体积分数增加,热解油中的有机物质被有效抑制;生物炭-Ca催化剂在800℃时液相产率和产气率分别为20.01%和51.96%。生物炭-Ca催化剂可以促进热解气中CH4的生成,降低CO2的体积分数。在本试验条件下,炭基催化剂对生物质热解挥发分催化重整的活性顺序依次为:生物炭-Ca>生物炭-Fe>生物质炭>无催化剂。

关键词：秸秆催化剂生物质挥发分添加剂液相产率

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阳极焙烧过程中的温度分布及挥发分逸出行为

中南大学学报（自然科学版） 2020年第6期51卷 1481-1488页

作者：冯明杰郭奕毛成东北大学冶金学院辽宁沈阳110819

在构建阳极挥发分逸出模型基础上,以Fluent 15.0为计算平台,采用数值模拟方法研究阳极在整个焙烧过程中的温度分布和挥发分的逸出行为。研究结果表明:料箱内的温差难以彻底消除,处于不同位置的阳极的温度分布存在显著差异,上层温度高于... 详细信息

在构建阳极挥发分逸出模型基础上,以Fluent 15.0为计算平台,采用数值模拟方法研究阳极在整个焙烧过程中的温度分布和挥发分的逸出行为。研究结果表明:料箱内的温差难以彻底消除,处于不同位置的阳极的温度分布存在显著差异,上层温度高于下层温度,右侧温度高于左侧温度;但对于单块阳极,其上下温差或水平温差都不大;随着焙烧进行,低温区向火焰流动方向移动;随着加热过程的进行,阳极内的挥发分残余量逐渐减少,但处于料箱内不同位置的阳极即使是在同一时刻,其残余量也各不相同,当加热完成时,残余量差异会变得很小。

关键词：阳极焙烧炉挥发分温度场逸出行为

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水煤浆挥发分再燃对NO还原的影响

中国电机工程学报 2008年第5期28卷 74-77页

作者：孟德润周俊虎赵翔杨卫娟周志军刘建忠岑可法能源清洁利用国家重点实验室(浙江大学) 浙江省杭州市310027

为了解水煤浆再燃过程中均相还原反应效果的影响因素,在固定床反应器上,利用合成烟气模拟再燃区环境,对不同煤种的水煤浆,在不同的浓度、再燃区温度、氧气浓度、颗粒粒径对挥发分再燃效果的影响进行了研究。实验结果显示:挥发分的再燃... 详细信息

为了解水煤浆再燃过程中均相还原反应效果的影响因素,在固定床反应器上,利用合成烟气模拟再燃区环境,对不同煤种的水煤浆,在不同的浓度、再燃区温度、氧气浓度、颗粒粒径对挥发分再燃效果的影响进行了研究。实验结果显示:挥发分的再燃效果随着水煤浆浓度的降低而升高,随着煤阶的降低而增加。另外,挥发分含量相同,含氮量高的再燃效果要好一些。再燃区反应温度的升高有益于水煤浆挥发分的释放以及再燃反应。挥发分作为再燃燃料时,再燃区烟气含氧量的影响最大,再燃效果随含氧量的增加而降低。制浆原煤粒径的大小对挥发分再燃的效果有所影响,随粒径的减少再燃效果略有增加。

关键词： NOx 再燃挥发分水煤浆

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水煤浆挥发分热解的FG-DVC模型

化工学报 2006年第10期57卷 2428-2432页

作者：王辉姜秀民袁德权万鹏哈尔滨工业大学能源科学与工程学院黑龙江哈尔滨150001 东北电力大学能源与机械工程学院吉林吉林132012 牡丹江第二发电厂黑龙江牡丹江157015

采用FG-DVC模型对水煤浆不同升温速率下的热重实验数据进行处理.结果表明,在挥发分析出温度范围内,表观活化能随升温速率升高而减小,DTG曲线峰值随升温速率升高而增大,符合实验数据的规律;模拟结果与实验曲线十分接近,且n=1情况下吻合... 详细信息

采用FG-DVC模型对水煤浆不同升温速率下的热重实验数据进行处理.结果表明,在挥发分析出温度范围内,表观活化能随升温速率升高而减小,DTG曲线峰值随升温速率升高而增大,符合实验数据的规律;模拟结果与实验曲线十分接近,且n=1情况下吻合情况最好,说明用FG-DVC模型描述水煤浆挥发分析出机理比较适合.

关键词： FG-DVC模型水煤浆热解挥发分