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鄂尔多斯褐煤显微组分结构与其热解特性间的关系

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化工进展 2024年第5期43卷 2370-2385页

作者：吴琪白柏杨尹永杰马晓迅西北大学化工学院碳氢资源清洁利用国际科技合作基地陕北能源先进化工利用技术教育部工程研究中心陕西省洁净煤转化工程技术研究中心陕北能源化工产业发展协同创新中心陕西西安710127 陕西煤基特种燃料研究院有限公司陕西西安710069

采用浮沉分离法将鄂尔多斯褐煤分离成富镜质组(EL-V)和富惰质组(EL-I),通过工业分析、元素分析、X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和固体核磁(13C NMR)分析了原煤及显微组分的结构和组成。采用粉-粒流化床和TG-FTIR装置分... 详细信息

采用浮沉分离法将鄂尔多斯褐煤分离成富镜质组(EL-V)和富惰质组(EL-I),通过工业分析、元素分析、X射线衍射光谱(XRD)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)和固体核磁(13C NMR)分析了原煤及显微组分的结构和组成。采用粉-粒流化床和TG-FTIR装置分别考察了原煤及显微组分的热解特性和气态挥发物的逸出规律,进一步构建原煤及显微组分的大分子结构模型,并进行了量子化学计算,认识了化学键的断裂规律。结果表明,富镜质组的挥发分含量较高,含有丰富的烷基侧链,热失重速率最大,表明镜质组的热解反应性较强。与原煤和惰质组相比,富镜质组热解气体含量和焦油含量较高,且热解焦油含有较多的脂肪烃和轻质芳烃(TXE)。富惰质组的H/C比较低,含氧量和芳环缩合程度较高,所得热解焦油中多环芳烃和酚类物质含量较高。此外,通过TG-FTIR重点分析了CO_(2)、CO、CH_(4)、脂肪烃和芳烃的析出行为。根据煤样大分子结构中化学键的断裂和气态挥发物的逸出规律,提出了煤热解过程中可能进行的反应路线。

关键词：煤热解流化床显微组分计算机模拟

Mo掺杂改性NiC/Al-MCM-41的芘催化加氢性能

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化工进展 2024年第5期43卷 2386-2395页

作者：桂鑫陈汇勇白柏杨贾永梁马晓迅西北大学化工学院碳氢资源清洁利用国际科技合作基地陕北能源先进化工利用技术教育部工程研究中心陕西省洁净煤转化工程技术研究中心陕北能源化工产业发展协同创新中心陕西西安710127 陕西煤基特种燃料研究院有限公司陕西西安710069

通过水热合成法分别制备了负载型NiC/Al-MCM-41和NiMoC/Al-MCM-41催化剂,并将其应用于芘加氢反应。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、N2物理吸附、NH3... 详细信息

通过水热合成法分别制备了负载型NiC/Al-MCM-41和NiMoC/Al-MCM-41催化剂,并将其应用于芘加氢反应。采用X射线衍射(XRD)、X射线光电子能谱(XPS)、傅里叶变换红外光谱(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、N2物理吸附、NH3程序升温脱附(NH3-TPD)和热重(TG)对催化剂进行表征,并通过间歇高压反应釜对催化剂的芘加氢活性进行评价。探究Mo掺杂改性对NiC/Al-MCM-41催化剂物理-化学结构及加氢反应活性的影响,揭示催化剂物理和化学性质与加氢活性之间的构效关系。结果表明,在反应温度为340℃、H_(2)压力为6MPa、连续反应2h时,NiMoC/Al-MCM-41催化剂表现出最佳的加氢活性,且具有一定的再生性能。相较于NiC/Al-MCM-41催化剂,Mo掺杂改性使得芘加氢转化率和深度加氢选择性分别从65.2%和58.9%提升至90.8%和76.2%,有效地提高了催化剂的加氢反应性能。但由于积炭堵塞催化剂孔道,阻碍了芘分子在催化剂孔道内的扩散转递,导致NiMoC/Al-MCM-41催化剂的稳定性较差,后续应进一步提高催化剂的抗积炭性能。

关键词：多环芳烃芘加氢催化剂 Mo掺杂

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基于氨预分解的氨扩散燃烧模拟研究

中国电机工程学报 2024年

作者：黄文仕王智雄林立伍泽赟王大彪罗宇陈崇启江莉龙福大紫金氢能科技股份有限公司化肥催化剂国家工程研究中心(福州大学化工学院)

氨部分预分解是改善氨的燃烧性能的有效手段，但对于氨预分解条件的影响仍缺乏系统的研究。该工作针对基于氨预分解策略的氨扩散燃烧装置开展数值模拟研究，以分析氨预分解比例、当量比和氨分解余热对燃烧及污染物排放特性的影响。随着... 详细信息

氨部分预分解是改善氨的燃烧性能的有效手段，但对于氨预分解条件的影响仍缺乏系统的研究。该工作针对基于氨预分解策略的氨扩散燃烧装置开展数值模拟研究，以分析氨预分解比例、当量比和氨分解余热对燃烧及污染物排放特性的影响。随着氨预分解比例提高，火焰温度提高，火焰高温区更靠近喷嘴，NOx排放量下降；NO排放在NOx中占主导，并随着当量比的提高先增大后减小；N2O排放主要发生在低氨预分解比例、低当量比条件下，在氨预分解比例达到50%后基本消失；利用氨分解余热预热燃料有助于稳定燃烧，并在氨预分解比例不超过30%时，明显减少氨泄漏而未增加NOx排放。研究表明，提高氨预分解比例和当量比能有效改善氨燃烧及污染物排放特性，而在小比例氨预分解条件下应充分利用氨分解的余热。

关键词：氨氢燃烧氨分解当量比数值模拟 NO 排放

基于知识蒸馏及改进ShuffleNet v2的棉花病虫害识别方法

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江苏农业科学 2024年第15期52卷 222-232页

作者：戴硕白涛李东亚王震鲁陈珍新疆农业大学计算机与信息工程学院新疆乌鲁木齐830052 智能农业教育部工程研究中心新疆乌鲁木齐830052 新疆农业信息化工程技术研究中心新疆乌鲁木齐830052

为探索及时、准确识别危害棉花叶片病虫害的方法,做好防护和治理工作。针对自然环境下棉花叶片图像受复杂背景影响导致分类精度降低以及模型参数量大使其不便于移动端部署的问题,提出了一种基于知识蒸馏的棉花病虫害识别模型ESSKNet。... 详细信息

为探索及时、准确识别危害棉花叶片病虫害的方法,做好防护和治理工作。针对自然环境下棉花叶片图像受复杂背景影响导致分类精度降低以及模型参数量大使其不便于移动端部署的问题,提出了一种基于知识蒸馏的棉花病虫害识别模型ESSKNet。首先构建了包含8种类别的棉花病虫害图像数据集,其次通过在ShuffleNet v2模型引入SK-Attention自适应调整卷积核的大小关注棉花叶片不同尺寸大小的病斑信息并降低棉花病虫害图像复杂背景对模型的影响,将卷积核大小从3×3调整为5×5使神经网络更好地捕捉图像中的上下文信息和长程依赖关系。然后选取EfficientNet v2模型作为教师模型,ESSKNet模型作为学生模型,使用MGD方法进行知识蒸馏。试验结果表明,改进后的模型对棉花病虫害的识别准确率达96.06%,并且该模型参数量仅有EfficientNet v2的6.6%。该模型能有效识别棉花病虫害且更便于部署在移动设备上,以实现对棉花病虫害图像实时、精确地识别。

关键词：棉花病虫害 ESSKNet 知识蒸馏图像分类 SK-Attention ShuffleNet v2

生物质活性炭的制备与微结构特性调控研究进展

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化工进展 2024年第5期43卷 2475-2493页

作者：黄坤许明吴秀娟裴思佳刘大伟马晓迅徐龙西北大学化工学院碳氢资源清洁利用国际科技合作基地陕北能源先进化工利用技术教育部工程研究中心陕西省洁净煤转化工程技术研究中心陕北能源化工产业发展协同创新中心陕西西安710127 陕西西咸新区环境集团有限公司陕西西安712000

生物质是一种极具应用潜力的可再生资源,具有来源广泛、储量丰富和价格低廉等特点。以生物质为原料制备活性炭,是推进生物质材料资源化利用的重要途径。本文主要综述了以生物质为原料制备活性炭以及通过制备条件调控其比表面积、孔隙结... 详细信息

生物质是一种极具应用潜力的可再生资源,具有来源广泛、储量丰富和价格低廉等特点。以生物质为原料制备活性炭,是推进生物质材料资源化利用的重要途径。本文主要综述了以生物质为原料制备活性炭以及通过制备条件调控其比表面积、孔隙结构和表面性质等微结构特性的研究,重点阐述了生物质组成、炭化和活化条件(如炭化方式、活化剂种类、活化剂用量及反应停留时间等因素)对活性炭微结构特性的影响,并对常用活化剂(如水蒸气、CO_(2)、ZnCl_(2)、H_(3)PO_(4)、KOH等)对孔结构和表面性质的调控机理进行了详细探讨。最后对具有不同微结构特性活性炭的应用做了总结。

关键词：生物质活性炭制备方法调控机理孔隙结构表面性质

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米曲霉发酵对棉籽壳饲用品质的影响

中国油脂 2024年

作者：陈天明李新民张国玉赵海山陆健蔡国林江南大学粮食发酵与食品生物制造国家工程研究中心新疆天牧生物科技有限公司 3. 乌兰浩特市嘉鹤牧业有限公司

棉籽壳因含有棉酚，且营养成分和品质较差，限制了其在饲料行业的应用。通过研究米曲霉TM-1发酵对棉籽壳棉酚降解、蛋白品质提升和有益代谢产物积累的影响，考察其对棉籽壳饲用品质的改善情况。米曲霉发酵后，棉籽壳中棉酚含量由645.3 m... 详细信息

棉籽壳因含有棉酚，且营养成分和品质较差，限制了其在饲料行业的应用。通过研究米曲霉TM-1发酵对棉籽壳棉酚降解、蛋白品质提升和有益代谢产物积累的影响，考察其对棉籽壳饲用品质的改善情况。米曲霉发酵后，棉籽壳中棉酚含量由645.3 mg/kg降为137.2 mg/kg，降解率达到78.7%，此外棉籽壳结构松散，空隙较大，且木质素、纤维素、半纤维素、中性洗涤纤维和酸性洗涤纤维含量都明显下降，表明其影响消化利用的结构屏障得到有效破坏。粗蛋白含量由12.5%上升到15.5%，酸溶蛋白占比由4.8%上升到13.5%，游离氨基酸总量增加了215.7%，其中反刍动物的限制性氨基酸，赖氨酸和组氨酸分别增加了117.4%和64.2%。棉籽壳经米曲霉发酵后，积累了大量的有机酸和水解酶等有益代谢产物，其中苹果酸含量提高了49.2倍，达到734.0 mg/100 g，中性蛋白酶245.2 U/g，纤维素酶13.4 U/g，β-葡聚糖酶39.7 U/g和木聚糖酶19.7 U/g。经过米曲霉TM-1发酵处理，棉籽壳的饲用品质得到了明显改善，为开发以棉籽壳为基质的米曲霉培养物及品质控制奠定基础。

关键词：米曲霉固态发酵棉籽壳棉酚应用

Pyrifluquinazon类似物的设计、合成及杀虫活性

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农药 2024年第9期 632-638页

作者：王刚梁爽宋玉泉英君伍李斌于海波杨辉斌沈阳中化农药化工研发有限公司新农药创制与开发国家重点实验室农药国家工程研究中心

[目的]寻找具有较高杀蚜虫活性的新化合物。[方法]以pyrifluquinazon为先导化合物，以3-(三氟甲基)-1H-1,2,4-三氮唑、4-氯-3-甲基-1H-吡唑和对氟硝基苯为起始原料，设计、合成了12个pyrifluquinazon类似物，并通过1H NMR和HRMS对其结... 详细信息

[目的]寻找具有较高杀蚜虫活性的新化合物。[方法]以pyrifluquinazon为先导化合物，以3-(三氟甲基)-1H-1,2,4-三氮唑、4-氯-3-甲基-1H-吡唑和对氟硝基苯为起始原料，设计、合成了12个pyrifluquinazon类似物，并通过1H NMR和HRMS对其结构进行确证。[结果]初步活性测试结果显示，在100 mg/L剂量下，部分化合物对蚕豆蚜具有一定的杀虫活性，其中化合物13-5对蚕豆蚜的活性为97.2%，优于pyrifluquinazon(91.9%)，化合物13-2对蚕豆蚜的活性大于80%。

关键词：喹唑啉酮杀虫活性合成

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低渗透煤层微观孔隙结构与煤层气解吸规律

特种油气藏 2024年第2期31卷 129-135页

作者：胡雄邬长武杨秀春成前辉朱文涛马良朱学光徐博瑞中联煤层气国家工程研究中心有限责任公司北京100095 中国石油煤层气有限责任公司北京100028

为研究低渗透煤层微观孔隙结构与气体解吸规律的关系,运用直接观测法、核磁共振法、液氮吸附法等实验手段,对鄂尔多斯盆地伊陕斜坡8号煤层煤样的含气量、孔隙度、渗透率、孔径分布等进行测定。结果显示:煤层气解吸特征与煤的孔径分布、... 详细信息

为研究低渗透煤层微观孔隙结构与气体解吸规律的关系,运用直接观测法、核磁共振法、液氮吸附法等实验手段,对鄂尔多斯盆地伊陕斜坡8号煤层煤样的含气量、孔隙度、渗透率、孔径分布等进行测定。结果显示:煤层气解吸特征与煤的孔径分布、孔的形态、孔的连通性以及比表面积、煤岩成分等因素有关;研究区相隔小于10 m的2套煤层,其孔隙特征、气体解吸规律差异均较大。其中,亮煤的微孔形态以一端开口的圆筒形孔和墨水瓶孔为主,微孔及吸附孔占比为39.2%,煤体微裂缝相对发育,但微孔与介孔的连通性较差,暗淡煤的微孔形态以一端开口的圆筒形孔为主,微孔及吸附孔占比为33.2%,微裂缝不发育,不同孔间连通性差。亮煤气体解吸初期产量大,后期衰减快,气体产出具有明显的阵发式特征;暗淡煤气体解吸初期产量小,约为亮煤的1/2,后期产量递减相对平缓。低渗煤层的开发对策应充分考虑煤层的孔隙结构、孔型、渗透性,应力敏感性、裂缝充填物种类等因素,在精细表征孔隙结构的基础上,根据煤层气不同解吸期特征,结合地质、开发条件制订合理的开发方案。该研究对认识煤层气产气机理及其控制因素,提高煤层气开采效率具有重要的指导意义。

关键词：孔隙结构气体解吸孔径分布液氮吸附煤层气低渗透

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基于密度泛函理论的HCN与H_(2)/H_(2)O气相反应机理研究

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燃料化学学报（中英文） 2024年第6期52卷 850-863页

作者：孙明哲许建良侯秋实代正华王辅臣华东理工大学资源与环境工程学院上海市煤气化工程技术研究中心上海200237 上海寰球工程有限公司上海200032 新疆大学化工学院新疆乌鲁木齐830046

含HCN的废弃物在气化炉内的高温转化是其绿色处理的方法之一,其中,HCN与H_(2)/H_(2)O的反应是其在气化炉内的主要转化过程。本工作基于密度泛函理论,采用Gaussian及其配套软件对HCN与H_(2)/H_(2)O的反应机理进行了研究。通过分子成键、... 详细信息

含HCN的废弃物在气化炉内的高温转化是其绿色处理的方法之一,其中,HCN与H_(2)/H_(2)O的反应是其在气化炉内的主要转化过程。本工作基于密度泛函理论,采用Gaussian及其配套软件对HCN与H_(2)/H_(2)O的反应机理进行了研究。通过分子成键、断键角度提出HCN与H_(2)/H_(2)O的各两种反应路径,结合能垒和热力学分析确定了相对最优路径,并计算了相对最优反应路径的速率常数。结果表明,HCN与H_(2)反应相对最优路径为:三个H_(2)分子在C=N上分三步进行加成得到产物CH4+NH_(3);HCN与H_(2)O反应相对最优路径为:H_(2)O分子进攻C原子,O原子和C原子的H先后转移至N原子得到产物CO+NH_(3)。两条相对最优路径在1473 K以上有明显反应速率,分别为9.57×10^(-4)和1.71 mol/(L·s)。研究结果为高温下HCN与H_(2)/H_(2)O反应的工艺和设备开发提供了理论数据支撑。

关键词： HCN 气相反应密度泛函理论热力学动力学