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量子化学计算在煤的结构与反应性研究中的应用

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化工学报 2003年第4期54卷 477-488页

作者：王宝俊张玉贵谢克昌太原理工大学一碳化学与化工国家重点实验室山西太原030024

概述了在煤的结构与反应性研究中常用的量子化学计算方法的特点和作用 ,总结了量子化学计算方法在煤的静态微观性质、裂解、液化和气化等研究中的应用 .通过对现有相关工作的研究发现 :量子化学计算方法作为一种研究手段已经能够满足煤... 详细信息

概述了在煤的结构与反应性研究中常用的量子化学计算方法的特点和作用 ,总结了量子化学计算方法在煤的静态微观性质、裂解、液化和气化等研究中的应用 .通过对现有相关工作的研究发现 :量子化学计算方法作为一种研究手段已经能够满足煤结构与反应性研究的需要 ;合理地建立和选择能够反映被研究过程特点的煤结构模型是运用量子化学计算方法解决问题的关键 ;对煤反应性的研究仅从化学键的断裂入手 ,键的形成尚未涉及 ;煤的量子化学静态参量的研究尚待深化 .

关键词：煤量子化学计算煤结构热解液化气化反应性机理

等离子体裂解煤制乙炔碳-氢体系的热力学平衡分析

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过程工程学报 2002年第2期2卷 112-117页

作者：陈宏刚谢克昌太原理工大学一碳化学与化工国家重点实验室山西太原030024

碳(氢多相多组份体系的化学反应平衡组成可用Gibbs自由能极小化法求得. 计算表明:把c(H体系视为单相体系是不合理的,只有在多相体系下的计算结果才是真正意义上的热力学平衡组成,两种体系在生成乙炔的最佳温度范围和平衡组成两方面都有... 详细信息

碳(氢多相多组份体系的化学反应平衡组成可用Gibbs自由能极小化法求得. 计算表明:把c(H体系视为单相体系是不合理的,只有在多相体系下的计算结果才是真正意义上的热力学平衡组成,两种体系在生成乙炔的最佳温度范围和平衡组成两方面都有较大的差别. 得出c(H体系中生成乙炔的最佳温度范围是3400(3800 K的高温区域.

关键词：等离子体裂解煤碳-氢体系乙炔热力学平衡多相多组份 Gibbs自由能

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煤等离子体热解制乙炔工艺的工程探讨

现代化工 2002年第2期22卷 7-10页

作者：田原宇黄伟鲍为仁谢克昌太原理工大学一碳化学与化工国家重点实验室太原030024 太原理工大学煤科学与技术山西省重点实验室太原030024

与传统的煤炼焦电石乙炔的工艺路线相比 ,等离子体裂解煤制取乙炔工艺是一项具有广阔工业前景的新技术 ,它的工业化将推动煤的优化利用。分析了煤和等离子体射流的混合情况、反应时间及急冷方式对乙炔收率的影响 ;探讨了等离子发... 详细信息

与传统的煤炼焦电石乙炔的工艺路线相比 ,等离子体裂解煤制取乙炔工艺是一项具有广阔工业前景的新技术 ,它的工业化将推动煤的优化利用。分析了煤和等离子体射流的混合情况、反应时间及急冷方式对乙炔收率的影响 ;探讨了等离子发生器的热效率、成流气的初始温度、反应器的热损失、反应生成物余热回收率、残渣分离、反应气的分离和精制以及成流气的循环能耗等 7因素对等离子体热解煤制乙炔能耗的影响以及长周期生产的影响因素 ;提出了煤间接等离子体热解制乙炔工艺的思路 ,可以克服煤直接等离子体热解制乙炔工艺中的部分缺陷 ,消除煤种对裂解原料的限制。

关键词：等离子体煤热解乙炔收率能耗长周期生产工艺路线

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用煤合成碳纳米管新方法

高等学校化学学报 2001年第9期22卷 1456-1458页

作者：田亚峻谢克昌樊友三国家c_1化学与化工重点实验室太原理工大学太原030024 清华大学工程力学系等离子体研究室北京100084

A new technique for the synthesis of carbon nanotubes from coal is introduced in this paper. In this process, coal is selected as the raw material to injected into plasma jet directly, nanotubes are formed on the reactor wall. The metal elements contained in parent coal such as cu, Al act as the catalyst. This technique is different from the traditional arc discharge process and has the advantages of easy and steady operation and low cost of raw material, so it is an attractive process.

关键词：碳纳米管电弧等离子体煤合成纳米材料

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煤气化过程中生成氮化物的研究

燃料化学学报 2002年第6期30卷 519-522页

作者：赵炜冯杰常丽萍谢克昌刘美蓉太原理工大学煤科学与技术山西省重点实验室太原理工大学一碳化学与化工国家重点实验室山西太原030024

对煤中N在气化条件下的转化进行了研究 ,详细考察了在cO2 和水蒸气气氛中转化生成HcN和NH3 的过程 ,并对热解和气化条件下煤中N转化规律的差别进行了讨论。实验结果表明 :在气化条件下煤中N转化为HcN和NH3 的量随温度的升高而增大 ,在... 详细信息

对煤中N在气化条件下的转化进行了研究 ,详细考察了在cO2 和水蒸气气氛中转化生成HcN和NH3 的过程 ,并对热解和气化条件下煤中N转化规律的差别进行了讨论。实验结果表明 :在气化条件下煤中N转化为HcN和NH3 的量随温度的升高而增大 ,在水蒸气气氛下HcN和NH3 的生成量明显大于热解条件的实验结果。在本实验条件下半焦中N含量的 15 %～ 2 0 %可以转化为NH3 ,水蒸气气氛条件下NH3 生成量的提高主要来源于半焦的气化反应过程。

关键词：氮化物煤气化 HcN NH3 氨氰化物

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煤等离子制乙炔工艺的应用研究

现代化工 2004年第7期24卷 50-52页

作者：杨巨生鲍卫仁张永发谢克昌太原理工大学一碳化学与化工国家重点实验室山西太原030024

煤等离子热解制乙炔工艺是传统电石法制乙炔的潜在替代工艺。介绍了煤等离子热解制乙炔的工艺原理,考察了煤热解的影响因素。通过分析制粉系统特性及供电负荷特性,指出燃煤电站具备实施该工艺的条件,并对燃煤电站实施该工艺的经济性进... 详细信息

煤等离子热解制乙炔工艺是传统电石法制乙炔的潜在替代工艺。介绍了煤等离子热解制乙炔的工艺原理,考察了煤热解的影响因素。通过分析制粉系统特性及供电负荷特性,指出燃煤电站具备实施该工艺的条件,并对燃煤电站实施该工艺的经济性进行了分析。

关键词：等离子体热解煤乙炔

碳纳米管担载cucoce催化剂催化合成气制低碳醇的性能

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高等学校化学学报 2016年第9期37卷 1694-1700页

作者：游向轩樊金串黄伟周由之魏珺谊太原理工大学煤科学与技术教育部和山西省重点实验室太原030024 太原理工大学化学化工学院太原030024

以碳纳米管为载体,采用等体积浸渍法制备了一系列cu co ce催化剂,考察了碳纳米管长度及羧基官能团对该系列催化剂催化合成气制低碳醇反应性能的影响;采用X射线衍射（XRD）、氮气吸附-脱附、透射电子显微镜（TEM）和X射线光电子能谱（XP... 详细信息

以碳纳米管为载体,采用等体积浸渍法制备了一系列cu co ce催化剂,考察了碳纳米管长度及羧基官能团对该系列催化剂催化合成气制低碳醇反应性能的影响;采用X射线衍射（XRD）、氮气吸附-脱附、透射电子显微镜（TEM）和X射线光电子能谱（XPS）等手段对催化剂进行了结构和性能表征.实验结果表明,以含有羧基官能团的、长度为0.5～2μm的碳纳米管为载体时,催化剂的低碳醇时空收率最高,达到783.72mg·gcat-1·h-1,醇产物中c2＋醇选择性达到82.71%.研究结果表明,短纳米管有利于活性金属进入碳纳米管内部,并促使活性组分分散均匀,这对cO转化率和低碳醇时空收率的提高有显著作用;碳纳米管上羧基官能团的存在促进了金属与金属、金属与载体之间的相互作用,从而使醇产物中c2＋醇选择性明显提高.

关键词：碳纳米管羧基合成气低碳醇铜钴铈催化剂

ZnFe_2O_4高温煤气脱硫剂的还原与硫化

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高校化学工程学报 2001年第6期15卷 546-551页

作者：朴玲钰李春虎李彦旭太原理工大学煤化工研究所与一碳化学与化工国家重点实验室山西太原030024

采用共沉淀法制备了ZnFe2O4高温煤气脱硫剂,并在动态热天平上对其还原和硫化行为进行了研究, 分别考察了温度、反应气氛对脱硫性能的影响。低于300 oc,还原反应基本不发生;在450 oc出现ZnFe2O4脱硫剂的最大还原速率; cO还原能力远不及H2... 详细信息

采用共沉淀法制备了ZnFe2O4高温煤气脱硫剂,并在动态热天平上对其还原和硫化行为进行了研究, 分别考察了温度、反应气氛对脱硫性能的影响。低于300 oc,还原反应基本不发生;在450 oc出现ZnFe2O4脱硫剂的最大还原速率; cO还原能力远不及H2。ZnFe2O4脱硫剂硫化反应速率与温度、H2S浓度成正比,300oc左右出现ZnFe2O4脱硫剂的最大硫化速率。还原与硫化反应可用等效粒子模型描述,ZnFe2O4脱硫剂的还原与硫化反应存在控制段的转移。

关键词：铁酸锌高温煤气脱硫剂还原硫化动力学共沉淀法制备煤气脱硫整体煤气化联合循环发电

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H_2/Ar等离子体射流反应器的模拟

化工学报 2001年第5期52卷 389-395页

作者：谢克昌陈宏刚田亚竣朱素渝一碳化学与化工国家重点实验室太原理工大学煤化工研究所山西太原030024

建立了直流电弧等离子体射流反应器的计算流体动力学模型 ,在模型中同时考虑流动、对流换热和共轭热传导等过程 ,消除了以往对反应器内壁温度估计造成的误差 .对湍流的模拟采用了常见的标准k -ε双方程湍流模型 .

关键词：等离子体模拟计算流体动力学煤裂解乙炔氢气氩气等离子体射流反应器热解