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BGL气化过程中煤热解特性数值分析与研究
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作者 张利合 许德平 +1 位作者 徐振刚 王永刚 《矿业科学学报》 CSCD 2023年第2期232-241,共10页
厘清煤颗粒热解的内部温度变化和挥发分析出规律,是优化炉体结构和操作参数、进一步提升BGL煤气化经济性的基础。本文通过剖析BGL煤气化热解过程构建了煤颗粒热解模型,并利用文献实验数据验证了模型合理性。模型求解采用解耦算法,其中... 厘清煤颗粒热解的内部温度变化和挥发分析出规律,是优化炉体结构和操作参数、进一步提升BGL煤气化经济性的基础。本文通过剖析BGL煤气化热解过程构建了煤颗粒热解模型,并利用文献实验数据验证了模型合理性。模型求解采用解耦算法,其中传热模型采用追赶法,热解动力学模型采用4阶单步递推法,环境温度由移动床一维模型计算。模拟结果表明:BGL煤气化热解终温较高,颗粒内部径向温度变化大;粒径取10mm,热解终温计算值1372K,煤颗粒表面和中心温差峰值计算值338K;粒径取40mm,相应计算值分别为1412K和381K;煤颗粒挥发分析出过程与气固非催化缩核反应过程相似,印证了煤热解过程受传热过程控制;热解动力学的描述以FZ通用热解模型适应性更好;移动床一维模型预测BGL煤气化热解层高度时,热解蒸发模型优于FZ通用热解模型,预测值为0.6165m,与搅拌器运行情况相符。 展开更多
关键词 BGL煤气化 煤颗粒 热解 数值模拟
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低共熔溶剂脱除硫化氢的研究进展 被引量:1
2
作者 马梦颖 白芳 +1 位作者 许德平 华超 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2023年第2期78-84,共7页
涉及天然气、煤制气和石油裂解气等气体的生产过程会产生大量含硫酸气,其中硫化氢(H_(2)S)既是一种剧毒气体,也是重要的硫资源。随着环保和减碳政策的实施,含硫酸气中的H_(2)S脱除问题受到广泛关注,低共熔溶剂作为一种新兴的溶剂被应用... 涉及天然气、煤制气和石油裂解气等气体的生产过程会产生大量含硫酸气,其中硫化氢(H_(2)S)既是一种剧毒气体,也是重要的硫资源。随着环保和减碳政策的实施,含硫酸气中的H_(2)S脱除问题受到广泛关注,低共熔溶剂作为一种新兴的溶剂被应用到含硫酸气的净化中。分析、总结了低共熔溶剂的合成方法及性质,综述了低共熔溶剂在H_(2)S脱除方面的机理研究及应用,讨论了H_(2)S脱除技术所面临的问题,并对低共熔溶剂作为脱硫剂的发展趋势进行了展望。 展开更多
关键词 低共熔溶剂 硫化氢 选择性脱除 合成方法 分子模拟
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新疆富铁低阶煤在水蒸气气化过程中的矿物转化特性
3
作者 吕俊鑫 王永刚 +2 位作者 鲍亚寒 林雄超 许德平 《煤炭学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2023年第3期1365-1375,共11页
富铁煤在我国分布广泛,研究富铁煤在高温高压下的矿物转化特性对于其高效利用十分必要。采用加压固定床反应器,研究了新疆准东富铁低阶煤(ZC)在水蒸气气化过程中的矿物转化特性。利用XRD、SEM-EDS和拉曼光谱等手段对原煤、热解半焦和气... 富铁煤在我国分布广泛,研究富铁煤在高温高压下的矿物转化特性对于其高效利用十分必要。采用加压固定床反应器,研究了新疆准东富铁低阶煤(ZC)在水蒸气气化过程中的矿物转化特性。利用XRD、SEM-EDS和拉曼光谱等手段对原煤、热解半焦和气化过程的残渣进行了矿物组成、形貌特征和有机碳微观结构分析。研究发现,典型新疆富铁低阶煤中的铁主要以菱铁矿和铁闪锌矿的形式存在。在灰化过程中,500℃温度使原煤中的含铁矿物转化为赤铁矿,标准灰化温度815℃部分形成铁尖晶石和铁橄榄石等含铁的低温共熔玻璃体。在氮气气氛下热解,半焦中铁的存在形式主要是单质铁。典型新疆富铁低阶煤在水蒸气气化过程中,首先在炭基体表面形成含钙、钠的硅铝酸盐低熔点矿物相。随着气化压力的增加,这种低熔点矿物相含量增加,说明压力能够促进含钙、钠低熔点硅铝酸盐的生成。压力升高到3 MPa,钙铁斜长石晶相含量增加,升高的压力能够促进富铁矿物参与到硅铝酸盐玻璃相的形成过程中,这将使灰的熔融温度进一步降低。气化时间对矿物转化的影响较为复杂,随着气化时间的增加,气化残渣中含铁矿物相的种类和含量都有所增加,在气化时间3 h条件下,主要生成含铁的硅铝酸盐低温共熔物和含铁硅酸盐,如钙铁辉石和钙铁榴石,这主要是因为随着气化时间的增加,阻碍灰分颗粒相互接触的炭基体消失,使得矿物相得到充分的接触。未反应的含铁矿物在气化剂的存在下被氧化生成赤铁矿。含铁矿物的存在,同时也促进了低温共熔物在炭基体表面的聚集,在一定程度上抑制了碳结构由有序向无定型的转化。 展开更多
关键词 富铁煤 低阶煤 气化 无机矿物 碳结构
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不同硅铝比微米级HZSM-5分子筛的合成及催化甲苯甲醇烷基化反应性能
4
作者 潘旭 黄鑫 +4 位作者 王瑞壮 张海永 韦慧 许德平 刘意 《矿业科学学报》 CSCD 2023年第6期847-855,共9页
HZSM-5分子筛是甲苯甲醇烷基化制对二甲苯技术中常用的催化剂之一。本研究在引入晶种调节HZSM-5分子筛形貌的同时,改变分子筛合成前驱体溶液硅铝比调控分子筛酸性位,采用一步法直接制备孔结构和酸性质均适宜的微米级HZSM-5催化剂。通过... HZSM-5分子筛是甲苯甲醇烷基化制对二甲苯技术中常用的催化剂之一。本研究在引入晶种调节HZSM-5分子筛形貌的同时,改变分子筛合成前驱体溶液硅铝比调控分子筛酸性位,采用一步法直接制备孔结构和酸性质均适宜的微米级HZSM-5催化剂。通过X射线衍射、N2吸附-脱附、扫描电子显微镜、NH3程序升温脱附、吡啶红外等手段对HZSM-5分子筛的物相组成、孔结构参数、微观形貌、酸性质进行表征分析,考察了其在甲苯甲醇烷基化制对二甲苯反应中的催化性能,探讨了孔结构和酸性质对催化性能的影响。结果表明:在水热晶化方法中,合成溶液中的晶种和铝含量对分子筛的酸性质和形貌结构有显著的影响,其中5μm晶粒的HZSM-5(150)分子筛催化剂因具有更长的扩散路径和更适宜的酸性位,在甲苯甲醇烷基化评价反应中表现出60%的对二甲苯选择性和11%的甲苯转化率。通过对HZSM-5分子筛的孔道和酸性位的精细调节有效提高了对二甲苯选择性,为择形催化剂的设计提供新的方法和思路。 展开更多
关键词 硅铝比 甲苯甲醇烷基化 HZSM-5 形貌结构 对二甲苯
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活性炭纤维布担载纳米TiO_2的三种方法 被引量:31
5
作者 许德平 黄正宏 +1 位作者 王永刚 康飞宇 《炭素技术》 CAS CSCD 2004年第5期12-16,共5页
TiO2光催化剂与多孔炭材料的复合,可以将吸附性能与光催化降解性能有机地结合在一起。以活性炭纤维布(ACFC)为载体,采用TiO2粉体分散液直接浸涂法、中频交流磁控溅射法及溶胶-凝胶法进行了担载实验,用SEM对三种担载方法得到的样品进行... TiO2光催化剂与多孔炭材料的复合,可以将吸附性能与光催化降解性能有机地结合在一起。以活性炭纤维布(ACFC)为载体,采用TiO2粉体分散液直接浸涂法、中频交流磁控溅射法及溶胶-凝胶法进行了担载实验,用SEM对三种担载方法得到的样品进行形貌观察,结果表明溶胶-凝胶法比较适合于ACFC上担载TiO2。而且,通过控制提拉速度、浸涂次数、热处理条件,可以得到形貌完整、结合强度较好的复合体,该复合体的XRD衍射结果表明,ACFC表面担载的TiO2为锐钛矿,在紫外-可见光漫反射光谱中,于350~400nm区间有明显的吸收边,表明此复合体具有光催化活性。 展开更多
关键词 活性炭纤维布 纳米二氧化钛 溶胶-凝胶 担载
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胜利煤与木屑共液化研究 被引量:4
6
作者 许德平 邓庆德 +3 位作者 董敏 王金凤 王一卉 王永刚 《煤炭转化》 CAS CSCD 北大核心 2009年第2期41-44,共4页
以胜利煤与木屑为原料,采用Fe2O3催化剂和S助催化剂,用高压反应釜,研究了配比、温度、反应时间及初始氢压等因素对两者共液化的影响.研究结果表明,木屑能促进煤的转化,当木屑与煤的质量比为1∶9时,油产率达到最大值;在实验条件范围内,... 以胜利煤与木屑为原料,采用Fe2O3催化剂和S助催化剂,用高压反应釜,研究了配比、温度、反应时间及初始氢压等因素对两者共液化的影响.研究结果表明,木屑能促进煤的转化,当木屑与煤的质量比为1∶9时,油产率达到最大值;在实验条件范围内,转化率和油产率均随反应温度、反应时间和初始氢压的增大而增大. 展开更多
关键词 胜利煤 木屑 共液化 油产率
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AR沥青的流变性对炭素泡沫材料结构的影响 被引量:1
7
作者 许德平 闵振华 +2 位作者 曹敏 张书 王永刚 《中国矿业大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2008年第1期57-61,共5页
为探索优质炭素泡沫材料的制备条件,以AR(Aromatic Resin)沥青为原料,高压反应釜自发泡的方法制备泡沫炭基体,然后在1050℃炭化、2500℃石、墨化得到炭素泡沫材料.高温旋转式黏度计测定和评价了AR沥青的流变性能;扫描电镜、偏光... 为探索优质炭素泡沫材料的制备条件,以AR(Aromatic Resin)沥青为原料,高压反应釜自发泡的方法制备泡沫炭基体,然后在1050℃炭化、2500℃石、墨化得到炭素泡沫材料.高温旋转式黏度计测定和评价了AR沥青的流变性能;扫描电镜、偏光显微镜对炭泡沫的孔胞结构进行了表征并与AR沥青的流变性能关联.结果表明,在外加压力为2.0MPa,温度为400~450℃时,AR沥青的黏度较低,对温度的敏感性较小,制得的炭素泡沫材料孔胞分布较窄(380~520μm),孔径较大(462μm),孔壁较薄,开孔较多,韧带排列规整,孔壁微裂纹较少,利于制备低密度、高压缩强度和高热导率的炭素泡沫材料. 展开更多
关键词 流变性 炭素泡沫 温度 孔结构
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工业型煤推广应用中存在的问题及解决途径 被引量:4
8
作者 许德平 王永刚 +1 位作者 公旭中 罗长福 《煤炭加工与综合利用》 CAS 2002年第5期29-31,共3页
阐述了工业型煤对治理我国煤烟型大气污染的重要意义 ,从型煤机械、型煤工艺及型煤燃烧的角度 ,分析了工业型煤技术在推广使用中存在的主要问题 。
关键词 工业型煤 推广应用 粘结剂 固硫剂 型煤工艺
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关于我国煤矸石发电存在问题的调查 被引量:3
9
作者 许德平 曹雅凤 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 1999年第4期46-48,共3页
论述了我国煤矸石综合利用电厂的基本情况,分析了煤矸石电厂在并网及生产经营过程中存在的问题,并提出了解决这些问题的相关建议。
关键词 煤矸石 发电 问题 建议 中国
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型煤干燥固结系统的组成与设计 被引量:3
10
作者 许德平 曹雅凤 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 1998年第10期40-43,共4页
介绍了型煤干燥固结系统的组成及特点,确定了系统的工艺参数,详细探讨了系统的设计及注意问题。
关键词 型煤干燥 工艺参数 系统设计 型煤
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链条炉改烧型煤的探讨 被引量:2
11
作者 许德平 曹雅凤 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2000年第4期47-49,共3页
探讨了链条锅炉中燃烧工业型煤时遇到的一些问题 ,分析了其产生的原因 ,提出了解决的途径。
关键词 链条锅炉 工业型煤 引火 锅炉
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大学生科研训练实践探索 被引量:3
12
作者 许德平 王启宝 +2 位作者 张庆武 初茉 王永刚 《中国科教创新导刊》 2008年第21期123-123,共1页
培养大学生科技创新能力是当代高校教学实践工作中的重要环节。论文提出在大学生中,根据教学资源、科研资助及师资状况,针对不同水平的学生,将科研训练分为三个不同的层次,分别为综合基础型科研训练、调研型科研训练及创新型科研训... 培养大学生科技创新能力是当代高校教学实践工作中的重要环节。论文提出在大学生中,根据教学资源、科研资助及师资状况,针对不同水平的学生,将科研训练分为三个不同的层次,分别为综合基础型科研训练、调研型科研训练及创新型科研训练,同时提出了科研训练的方法及考核指标,强调通过教、学、研相结合,寓教于研,教师指导,硕士、博士帮带等方法,在教学与论文环节,强化科研训练,收到了良好的效果,具有一定的借鉴作用。 展开更多
关键词 创新能力 教学实践 科研训练
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工业锅炉烧型煤存在的问题及解决办法 被引量:3
13
作者 许德平 《煤炭加工与综合利用》 北大核心 1993年第4期13-15,共3页
简述了链条炉烧用工业型煤时遇到的问题,分析了产生这些问题的原因,并提出了解决的办法。
关键词 锅炉 型煤 燃烧 引火 结渣
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多流分析系统的设计与应用
14
作者 许德平 杨小平 +1 位作者 吴翠平 冯绍灌 《煤矿设计》 北大核心 2000年第4期27-29,共3页
我国的煤泥浮选自动控制水平与国外先进国家相比大约落后近十年 ,就其原因主要是缺乏煤浆灰分检测装置。本文介绍与煤浆分析仪配套的多流分析系统的设计、组成及其在淮北选煤厂的应用。
关键词 浮选 煤浆 多流分析系统 设计
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跳汰机双脉动气动数控风阀控制器的研制
15
作者 许德平 杨小平 吴翠平 《煤炭加工与综合利用》 CAS 1999年第3期16-18,共3页
利用单片机作CPU研制跳汰机双脉动气动数控风阀控制器。通过与单脉动周期的对比实验表明,双脉动数控风阀可以改善跳汰分选效果,增强跳汰机对原煤的适应能力。
关键词 跳汰机 风阀 单脉动 控制器 选煤 分选
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工业型煤粘结剂的添加工艺
16
作者 许德平 《煤炭加工与综合利用》 北大核心 1993年第2期37-38,共2页
总结了工业型煤生产过程中固态、液态及固液混合状态下粘结剂添加工艺以及为实现粘结剂均匀分散、定量准确而采取的措施。
关键词 锅炉 煤炭 成型 工艺 胶粘剂
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成型压力与粉煤粒度分布对冷压型煤性能的影响 被引量:21
17
作者 田斌 许德平 +4 位作者 杨芳芳 庞亚恒 徐荣声 林雄超 王永刚 《煤炭科学技术》 CAS 北大核心 2013年第10期125-128,共4页
采用无烟煤为原料,腐植酸钠和高岭土复配物为黏结剂制备加压气化用型煤,考察了成型压力和粉煤粒度组成对型煤冷压强度、热压强度和热稳定性的影响。结果表明:成型压力为5.5~19.5MPa时,对大颗粒粉煤成型性能影响较大,对小颗粒粉煤成型... 采用无烟煤为原料,腐植酸钠和高岭土复配物为黏结剂制备加压气化用型煤,考察了成型压力和粉煤粒度组成对型煤冷压强度、热压强度和热稳定性的影响。结果表明:成型压力为5.5~19.5MPa时,对大颗粒粉煤成型性能影响较大,对小颗粒粉煤成型性能影响相对较小。-0.075 mm粒度粉煤在低压5.5 MPa下制备的型煤冷压强度、热压强度和热稳定性分别达3 630 N、2 590 N、97.85%,表明小颗粒粉煤有利于制备高性能型煤;此外,-0.150 mm粉煤占成型粉煤50%时,型煤的冷压强度、热压强度和热稳定性最高,分别为4 239 N、2 713 N、98.49%。 展开更多
关键词 无烟煤 型煤 成型压力 粒度组成 冷压强度 热压强度 热稳定性
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常压升温下油煤浆表观黏度变化的研究 被引量:19
18
作者 王永刚 郝丽芳 +2 位作者 熊楚安 许德平 陈伟 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第5期513-517,共5页
为探讨煤直接液化工艺中油煤浆表观黏度随温度升高的变化规律,利用高温黏度计测定了煤浆体系的黏度,考察了溶剂、煤浆浓度、煤中含水量和不同显微组分等因素以及剪切速率、配浆温度、溶胀作用等对煤浆黏度-温度特性的影响。研究结果表明... 为探讨煤直接液化工艺中油煤浆表观黏度随温度升高的变化规律,利用高温黏度计测定了煤浆体系的黏度,考察了溶剂、煤浆浓度、煤中含水量和不同显微组分等因素以及剪切速率、配浆温度、溶胀作用等对煤浆黏度-温度特性的影响。研究结果表明,低温下影响煤浆黏度变化的主要因素是溶剂本身的性质,煤浆的表观黏度随温度升高而降低;随温度继续升高在较宽温度范围内黏度变化不大,这是由溶剂性质以及煤在溶剂中的溶胀行为共同作用的结果;当温度达到约220℃后继续升高温度溶胀作用逐渐占优势,从而导致煤浆体系的表观黏度逐渐增大。 展开更多
关键词 油煤浆 表观黏度 溶剂性质 溶胀行为
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P改性NiW/γ-Al_2O_3的低温焦油芳烃组分加氢性能研究 被引量:18
19
作者 佟瑞利 王永刚 +4 位作者 张旭 张海永 戴谨泽 林雄超 许德平 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第12期1461-1469,共9页
以γ-Al2O3为载体,采用浸渍法制备了不同P添加量的负载型NiW加氢催化剂,采用固定床加氢装置,对模型化合物萘和低温焦油富集的芳烃组分进行了催化加氢。催化剂采用N2吸附、XRD、H2-TPR、XPS以及NH3-TPD的方法进行表征,加氢产物采用GC-MS... 以γ-Al2O3为载体,采用浸渍法制备了不同P添加量的负载型NiW加氢催化剂,采用固定床加氢装置,对模型化合物萘和低温焦油富集的芳烃组分进行了催化加氢。催化剂采用N2吸附、XRD、H2-TPR、XPS以及NH3-TPD的方法进行表征,加氢产物采用GC-MS和GC×GC-TOFMS进行分析。结果表明,P助剂能够扩大催化剂的孔径并促进活性金属组分在载体表面的分散;当P含量为1.0%1.5%时,能够促进Ni-W-O混合相生成,并提高催化剂表面弱酸的含量;萘加氢反应的转化率和十氢萘的选择性也在添加1.0%的P时达到最高,分别为80%和50%左右;低温焦油芳烃组分的催化加氢结果显示,芳烃饱和加氢反应占优,绝大部分芳烃转化为环烷烃,且催化剂具有显著的脱除杂原子效果。 展开更多
关键词 NiW/γ-Al2O3 P助剂 芳烃 加氢作用
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低温煤焦油中特定芳烃组分的选择性分离 被引量:18
20
作者 姜广策 张生娟 +3 位作者 王永刚 王中奇 林雄超 许德平 《化工学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第6期2131-2138,共8页
以研究低温煤焦油中特定芳烃组分的选择性分离为目标,通过预处理分离酚类化合物和富集特定芳烃组分,采用多元溶剂萃取方法选择性分离芳烃和非芳烃组分,采用Hansen溶度参数理论进行多元溶剂的设计和萃取条件的优化。结果表明,溶剂对原料... 以研究低温煤焦油中特定芳烃组分的选择性分离为目标,通过预处理分离酚类化合物和富集特定芳烃组分,采用多元溶剂萃取方法选择性分离芳烃和非芳烃组分,采用Hansen溶度参数理论进行多元溶剂的设计和萃取条件的优化。结果表明,溶剂对原料焦油的选择性随Hansen溶度参数'距离'(Ra)增加而增大,萃取能力则相反。研究得到的多元萃取剂是含水量为体积分数6%的N,N-二甲基甲酰胺溶液,优化萃取条件是温度25℃、剂/油比6:1。萃余物经多次萃取进一步分离芳烃组分,萃出物经甲酰胺多次萃取以分离出杂环化合物和极性组分。芳烃组分在最终分离产物中的质量分数为94%,其总萃取收率为95%。另外非芳烃化合物、杂环化合物和其他极性组分也在本过程中得到了有效富集。 展开更多
关键词 低温煤焦油 分离 萃取 溶解性 Hansen溶度参数
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