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油页岩低温热解过程中轻质气体的析出特性

化工学报 2015年第3期66卷 1104-1110页

作者：柏静儒林卫生潘朔王擎东北电力大学油页岩综合利用教育部工程研究中心吉林省吉林市132012

为研究油页岩低温热解过程中轻质气体的析出特性，在热重-红外-质谱三联机上对国内有代表性的4个地区（FS、HD、MM和NM）油页岩以20℃·min^-1的升温速率进行了热解实验研究，考察了H2、H2O、CO、CO2、CH4和CnHm 6种轻质气体的析出速率... 详细信息

为研究油页岩低温热解过程中轻质气体的析出特性，在热重-红外-质谱三联机上对国内有代表性的4个地区（FS、HD、MM和NM）油页岩以20℃·min^-1的升温速率进行了热解实验研究，考察了H2、H2O、CO、CO2、CH4和CnHm 6种轻质气体的析出速率和累积产量随温度变化的规律。实验结果表明：油页岩轻质气体析出的温度范围在180～540℃；H2、CH4和CnHm的析出速率曲线大致相似，呈高斯分布，CO和CO2的析出速率则是先缓慢增加随后快速增加，达到最大值后又快速下降，直到析出结束，H2O的析出速率相对比较复杂，油页岩的内水、矿物质的结晶水和热解水在3个阶段析出，析出速率都是先增大，达到最大值而后减小。

关键词：油页岩热解轻质气体析出特性

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油页岩微波热解过程中硫的析出特性

燃烧科学与技术 2015年第6期21卷 561-566页

作者：罗万江兰新哲宋永辉西安建筑科技大学陕西省冶金工程技术研究中心西安710055 陕西煤业化工集团陕西陕焦化工有限公司渭南711712

在微波试验装置(1,600,W)上研究了油页岩微波热解过程中硫的析出特性.考察了不同微波功率和热解终止温度下热解气中硫的形态分布和析出特点,结果表明,微波加热促进了油页岩中硫的析出.随着微波加热功率的增大,含硫化合物的析出总量增加... 详细信息

在微波试验装置(1,600,W)上研究了油页岩微波热解过程中硫的析出特性.考察了不同微波功率和热解终止温度下热解气中硫的形态分布和析出特点,结果表明,微波加热促进了油页岩中硫的析出.随着微波加热功率的增大,含硫化合物的析出总量增加,析出量呈上升趋势,H_2S、COS和C_4H_4S在80%微波功率下的析出量最大,分别为5,099.47,mg/m^3、573.38,mg/m3和23.17,mg/m^3,CS_2在50%微波功率下析出量最大,为1.57,mg/m^3;随着温度的升高,H_2S和CS_2的析出量呈上升趋势,最大值分别为900,℃时的3,421.71,mg/m^3和800,℃时的12.25,mg/m^3;COS在900,℃时具有最大析出量,为382.03,mg/m^3;C_4H_4S在700,℃时具有最大析出量,为40.29,mg/m^3.与520,℃常规热解相比,微波加热下H2S的析出量与常规热解相当,COS的析出量是常规热解析出量的12.43倍,C4H4S的析出量是常规热解析出量的10.24倍,CS_2的析出量仅是常规热解析出量的12.45%.

关键词：油页岩微波加热热解硫化物析出特性

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生物质高温分解产物析出特性的试验研究

动力工程 2009年第6期29卷 590-595页

作者：张睿智罗永浩段佳刘春元陈祎上海交通大学机械与动力工程学院上海200240

采用TG/MS联用仪对3种典型生物质(玉米秸秆、玉米芯和稻秆)在高温分解过程中气相产物的析出特性进行了试验研究,分析了温度、升温速率、氧浓度、生物质种类对其的影响.结果表明:轻质组分的析出集中于挥发分大量热解的温度区域,而焦油组... 详细信息

采用TG/MS联用仪对3种典型生物质(玉米秸秆、玉米芯和稻秆)在高温分解过程中气相产物的析出特性进行了试验研究,分析了温度、升温速率、氧浓度、生物质种类对其的影响.结果表明:轻质组分的析出集中于挥发分大量热解的温度区域,而焦油组分的析出没有明显的温度窗口;升温速率对各产物析出的影响有限,随着升温速率的增大,挥发分析出特性指数增大,活化能降低,更易于产物析出;有氧环境更有利于热解温度区产物的析出,相比有氧条件下氧浓度的改变,产物的析出对有、无氧更敏感;3种生物质的产物析出量受挥发分含量的影响由大到小依次为:稻秆>玉米芯>玉米秸秆.

关键词：生物质质谱分析高温分解析出特性氧浓度

CO_2含量对污泥燃烧Fuel-N析出特性的影响

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环境科学学报 2019年第3期39卷 790-796页

作者：肖香方平黄建航唐子君吴海文岑超平唐志雄环境保护部华南环境科学研究所广州510655

在模拟水泥分解炉气氛条件下,考察了CO_2浓度对污泥燃料N(Fuel-N)析出特性的影响,结果表明污泥Fuel-N的析出形式主要为NH_3、HCN及NO_x.在研究的CO_2浓度范围(体积分数0～35%)内,CO_2浓度的升高将消耗更多的含氮位点和H自由基,导致NH_3... 详细信息

在模拟水泥分解炉气氛条件下,考察了CO_2浓度对污泥燃料N(Fuel-N)析出特性的影响,结果表明污泥Fuel-N的析出形式主要为NH_3、HCN及NO_x.在研究的CO_2浓度范围(体积分数0～35%)内,CO_2浓度的升高将消耗更多的含氮位点和H自由基,导致NH_3的析出受到抑制;而CO_2能直接氧化HCN或—CN官能团,导致HCN的析出随着CO_2浓度的升高逐渐降低.NO_x的析出量随CO_2含量的升高先减小后升高,在25%时达到最小值.NO_x的生成和还原反应是同步发生的,在燃烧温度和O_2含量一定的情况下,NO_x的析出主要受NO_x还原反应的影响,研究表明燃烧过程中同时存在NO_x的气相均相还原反应和气固异相还原反应.当CO_2浓度从0上升至25%时,CO_2分子与污泥焦反应生成的CO相对增加,在污泥焦表面的催化作用下,NO_x被CO还原的量增多,此时污泥焦对NO_x的气固异相还原占据主导地位;继续增加CO_2浓度至35%时,还原性气体HCN生成幅度下降较大,此时HCN、NH_3对NO_x的气气均相还原占据主导地位,导致NO_x的析出逐渐升高.

关键词： CO2 污泥 Fuel-N 析出特性

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一维火焰炉中混煤燃烧氮析出特性的试验研究

动力工程 2009年第9期29卷 859-863页

作者：仝志辉刘汉涛王永征路春美中北大学机电工程学院太原030051 山东大学能源与动力工程学院济南250061

在一维煤粉燃烧试验台上,对贫煤掺混不同煤种的混煤在一维火焰燃烧过程中氮的析出特性进行了试验研究.结果表明:煤中析出氮主要以NO存在,NO2生成量很少;贫煤掺混不同煤种在相同工况下燃烧时氮释放差别较大,掺配比、氮存在形态对氮析出... 详细信息

在一维煤粉燃烧试验台上,对贫煤掺混不同煤种的混煤在一维火焰燃烧过程中氮的析出特性进行了试验研究.结果表明:煤中析出氮主要以NO存在,NO2生成量很少;贫煤掺混不同煤种在相同工况下燃烧时氮释放差别较大,掺配比、氮存在形态对氮析出产物的形式和浓度有较大影响;混煤燃烧氮析出曲线一般具有双峰结构,混煤析出氮与组分单煤的加权平均有一定差异,氮析出量与混煤掺烧比例有关.

关键词：混煤燃烧污染物控制 NOx 析出特性

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油页岩催化热解气态产物析出特性

化学工程 2015年第8期43卷 14-17,43页

作者：兰新哲罗万江宋永辉周军张秋利西安建筑科技大学陕西省冶金工程技术研究中心陕西西安710055 陕西煤业化工集团陕西陕焦化工有限公司陕西渭南711712

采用气相色谱仪和微量硫分析仪在铝甑干馏炉上考察了不同催化剂作用下油页岩热解干馏气和含硫化合物的析出特点。结果表明:催化热解降低了干馏气的产率,不同催化剂对干馏气组成的影响不同;Ni2O3和环烷酸钴促进氢气的析出,降低了CH4的析... 详细信息

采用气相色谱仪和微量硫分析仪在铝甑干馏炉上考察了不同催化剂作用下油页岩热解干馏气和含硫化合物的析出特点。结果表明:催化热解降低了干馏气的产率,不同催化剂对干馏气组成的影响不同;Ni2O3和环烷酸钴促进氢气的析出,降低了CH4的析出;13X分子筛促进烃类析出,Ni2O3和活性白土降低了烃类的析出。催化剂促进了CO2的析出,但对CO析出的影响较小。与常规热解相比,催化热解促进了油页岩干馏气中含硫化合物的析出,皂土和Mo S2的促进作用最大,总硫析出量比常规热解提高4.58倍和3.95倍;活性白土和环烷酸钴的促进作用较常规热解提高了64.01%和32.95%。

关键词：油页岩催化热解气态产物硫析出特性

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脱硫废水添加对煤燃烧时汞析出特性的影响

环境工程 2022年第11期40卷 69-77页

作者：王宏亮许月阳仲兆平韩磊黄佳伟徐元强国家能源集团科学技术研究院有限公司南京210046 东南大学能源与环境学院南京210096 清洁高效燃煤发电与污染控制国家重点实验室南京210046

为探究含氯脱硫废水溶液添加对煤燃烧时汞析出特性的影响,分别利用沉降炉和管式炉实验装置进行了3种煤在1200℃下的燃烧实验。实验时通过改变模拟脱硫废水溶液的添加量来控制燃煤中氯的质量分数分别为0.00%、0.02%、0.04%和0.06%。分析... 详细信息

为探究含氯脱硫废水溶液添加对煤燃烧时汞析出特性的影响,分别利用沉降炉和管式炉实验装置进行了3种煤在1200℃下的燃烧实验。实验时通过改变模拟脱硫废水溶液的添加量来控制燃煤中氯的质量分数分别为0.00%、0.02%、0.04%和0.06%。分析煤燃烧后烟气中汞浓度、吸收液、飞灰和煤灰中汞含量的变化情况发现:随着加氯量的增加,烟气中Hg~0浓度逐渐降低,Hg^(2+)浓度则逐渐升高,但对Hg^(t)(气态总汞)浓度的提升效果相对较差。当加氯量为0.06%时,煤种B在沉降炉中燃烧后烟气中Hg~0浓度下降约2.3μg/m^(3),而Hg^(2+)浓度提高约2.6μg/m^(3),但Hg^(t)浓度仅提高了0.3μg/m^(3)。氯的添加也会使飞灰中汞含量增加,煤灰中汞含量降低。通过综合对比分析沉降炉和管式炉实验结果发现:无论是否添加氯,煤在沉降炉中燃烧后烟气中Hg~0比例均小于管式炉实验结果。当煤种B加氯量为0.06%时,在沉降炉和管式炉中燃烧后烟气中Hg~0含量占比分别为50.6%和67.8%。此外,还发现3种煤粉在管式炉中加氯燃烧后汞的析出率提高趋势均较沉降炉明显。故含氯脱硫废水溶液的添加可以改变煤燃烧时汞的析出特性,且有利于促进烟气中Hg~0的氧化,对燃煤烟气脱汞具有重要作用。

关键词：煤脱硫废水汞析出特性

基于LIBS的固体燃料热解挥发分析出特性研究

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激光与光电子学进展 2021年第17期58卷 421-428页

作者：赵伟豪董美蓉李诗诗饶刚福陆继东华南理工大学电力学院广东广州510640 广东省能源高效低污染转化工程技术研究中心广东广州510640

本文采用CO2激光器作为加热源,研究固体燃料(煤和桉树)颗粒在氩气气氛下的快速热解过程。将激光诱导击穿光谱(LIBS)技术应用于热解产物(包括C、H、O、CN和C2)的时空分布特性研究。实验结果表明,煤和桉树的热解过程均呈现两个阶段,即脱... 详细信息

本文采用CO2激光器作为加热源,研究固体燃料(煤和桉树)颗粒在氩气气氛下的快速热解过程。将激光诱导击穿光谱(LIBS)技术应用于热解产物(包括C、H、O、CN和C2)的时空分布特性研究。实验结果表明,煤和桉树的热解过程均呈现两个阶段,即脱水脱吸附阶段和大分子分解阶段。在脱水脱吸附阶段,桉树热解析出的含碳氮组分明显多于煤;在大分子分解阶段,桉树各元素析出的峰值时间明显晚于煤,同时桉树析出的挥发分组分中H和O占比更大,而煤析出的挥发分组分中CN和C2占比更大。从残余能量和H光谱强度值与C光谱强度值的比值可以看出,两者的变化规律呈现较好的一致性,证明焦油等大分子组分分布更靠近燃料表面,小分子气体组分的浓度随着高度的增加而增大。

关键词：光谱学激光诱导击穿光谱固体燃料快速热解时空分布析出特性

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油页岩微波热解气态产物析出特性

化工进展 2015年第3期34卷 689-694页

作者：罗万江兰新哲宋永辉西安建筑科技大学陕西省黄金与资源重点实验室陕西省冶金工程技术研究中心陕西西安710055 陕西煤业化工集团陕西陕焦化工有限公司陕西渭南711712

利用微波化学试验装置研究了油页岩微波热解过程中挥发分析出特性,考察了微波功率、热解温度、不同热解温度阶段和催化剂对气体组成的影响。结果表明：微波加热能够提高油页岩热解气中H2、CO和C2H4的析出,降低CO2的析出;50%（1600W）微... 详细信息

利用微波化学试验装置研究了油页岩微波热解过程中挥发分析出特性,考察了微波功率、热解温度、不同热解温度阶段和催化剂对气体组成的影响。结果表明：微波加热能够提高油页岩热解气中H2、CO和C2H4的析出,降低CO2的析出;50%（1600W）微波功率时烃类的析出量最大;在150~350℃的低温阶段热解气的析出量大,主要由吸附气体的释放,不稳定支链和基团的分解产生;温度升高,气态产物的析出主要由脱氢、芳构化、缩聚和自由基反应产生。催化剂促进了气体的析出,但不同类型催化剂对油页岩热解气组成的影响不同,分子筛的吸附作用促进二次分解和缩聚反应;黏土类催化剂在质子酸作用下促进有机质催化裂解加氢反应,加快断链和基团的稳定;金属类催化剂是强吸波性介质,能够提高升温速率,促进热解反应,其次促进氢自由基的产生和转移。

关键词：油页岩热解微波加热气态产物析出特性