一、中华人民共和国国家标准GB5449—85 烟煤罗加指数测定方法(论文文献综述)
曹建磊[1](2021)在《混合焦煤在配煤炼焦中的应用研究》文中指出
白效言[2](2021)在《内旋式移动床低阶煤热解过程机理与产物特性研究》文中进行了进一步梳理低阶煤热解是煤炭分级转化路径中的关键技术之一,面临粉尘夹带、油尘分离和产物控制等难题。内旋式移动床热解技术集合了粉尘控制和传热强化双重优势,可实现小粒径低阶煤的低尘高效热解,相关基础理论需要深入研究。本文首先采用冷态试验和数值模拟,定性和定量研究了煤颗粒在内旋式移动床反应器轴向和径向方向的运动、混合过程;然后结合传热、反应等机理,建立内旋式移动床反应器内颗粒热解过程模型,并进行了验证;最后对热解半焦及焦油品质调控进行研究,获得了产物特性优化的技术方法。煤颗粒在反应器内呈不规则螺旋前进形式;颗粒平均停留时间与旋转轴轴长呈线性关系、与转速呈幂函数关系,与粒径(1~6 mm)无显着关系;转速≤10 r/min,颗粒运动的总平均速度与转速呈幂函数关系,>10 r/min时二者线性相关;5 r/min时,颗粒运动的瞬时平均速度集中在0.015~0.030 m/s范围内,颗粒径向扩散系数Dr主要分布在0~2 mm2/s区间内,最高达到16 mm2/s以上,平均值为1.72 mm2/s;旋转轴旋转一个周期,颗粒混合指数达到0.8左右。基于热重实验,利用等转化率法和Pattern Search算法得到分布活化能模型中平均活化能E0、指前因子k0和活化能标准偏差分别为246.35 k J/mol、3.08×1015s-1和35.9 k J/mol;基于“虚拟颗粒”法,建立热解过程数学模型,半焦产率预测值与热态试验实测值最大误差为4.93%;反应器壁面温度550~750℃时颗粒群最大升温速率为0.33~0.69℃/s;反应器温度从550℃提高至750℃,挥发分最大释放速率相应由0.64×10-4/s升至1.79×10-4/s;在小试反应器中,颗粒停留时间宜保持在90 min以上。内旋式移动床热解小试表明,半焦着火点和爆炸性可通过温度和时间的配合进行调控;相同热解时间,提高热解温度,所得半焦的气化反应活性指数R均不断降低;半焦R值变化与大分子结构中各类甲基碳含量有关;90 min和150min热解时间下,半焦燃烬性Cb、燃烧稳定性Rw及综合燃烧特性指数SN等随热解温度升高呈现较为均匀的衰减;热解温度550~750℃、热解时间90~150min条件下,随温度升高、时间延长,半焦微晶结构的芳香层间距d002不断减小,堆积高度Lc、层面直径La总体呈上升趋势。通过加热烟道隔离、烟气流向分布、高温空气蓄热燃烧等优化,实现了中试装置反应器内温度场的差异化分布;反应器物料热解区控制为较高温度(650~700℃),沉降气室区控制在500℃以下,能够提高焦油产率和轻质组分含量;中试试验热解焦油中轻质组分(<360℃馏分)含量最高为72.2%;通过抑尘-降尘-除尘的多级减尘工艺控制,热解中试焦油的喹啉不溶物含量均低于1%。
胡文佳[3](2021)在《炼焦过程中煤料塑性层性质与结焦能力》文中研究表明室式炼焦过程中煤料经塑性层成焦,塑性层的性质对焦炭质量的影响显着。然而,目前还没有可以直接获取塑性层性质信息的技术,更无法据此来研判炼焦煤的结焦能力。因此,本文研发一种“炼焦煤的炭化关联行为检测技术”,利用该技术研究了煤料经塑性层成焦过程中塑性层的特性和关联炭化行为特征。另外,还研究了源自蒙古和山西地区的17个炼焦煤样的煤质、化学结构和热塑性特征;研究了煤样炼制焦炭的质量及各层次结构特征;研究了煤样的质量指标和成焦过程特性指标与焦炭质量的相关性并建立焦炭质量预测模型。主要研究结果如下:(1)蒙古煤样与山西煤样相比,变质程度低,活性显微组分含量和矿物质催化指数MCI高,脂肪族结构发达且多为脂环烃结构,受热易分解,收缩程度高,成焦率低;蒙古煤样炼制焦炭的粒度低,CRI高,CSR低,气孔结构发育程度高且连通性好,而冷态强度指标(M40、M10)和碳微晶结构与山西焦接近。(2)塑性层可分为四个具有不同探针阻力(PR)特征的结构区域,即PR上升区(IZ)、下降区(DZ)、恒定区(CZ)和再上升区(Re-rZ)。其中,IZ区物态热塑性较低,发生软化-融合,填充粒间空隙;DZ区物态热塑性不断升高,发生熔化-鼓泡,开始形成微晶;CZ区物态热塑性最高,发生气泡膨胀-破裂,微晶生长;Re-rZ区物态热塑性快速降低,发生再固化和气体逸出,形成气孔和微晶。DZ区和CZ区是热塑性发展的关键区域,CZ区和Re-rZ区对形成焦炭的微晶结构影响显着。PRmax、YDZ+YCZ和(YDZ+YCZ)/YRe-rZ可分别作为评判塑性层内物态透气、热塑性和黏结程度的指标。(3)炭化室内煤料的成焦过程为煤料热解历经塑性层内物态演变,即挥发性产物受困、演化,进而带动层内物态热塑性演变及碳微晶结构发展,最终形成具有一定孔结构和孔壁特性的半焦及焦炭的过程。过程中的综合特性可用透气性指数α和形变指数β来表征。α指数对焦炭的光学组织、碳微晶结构和气孔结构的发展影响显着,β指数是反映塑性层内物态膨胀与料层收缩间交互作用的物理因素。(4)用煤样的传统热塑性指标(a+b、lg MF、G和Ymax)不能很好的评判不同地区煤样形成焦炭的质量特征,α指数和β指数可作为新的煤工艺性质指标用于研判煤料成焦过程中的特性对焦炭质量的影响。(5)基于煤样的α指数和β指数,结合煤化程度(Rmax)和矿物质催化指数(MCI)建立了焦炭质量预测模型。在实验样本范围内,模型预测精度达较高水平。
王双妮[4](2021)在《高浓度有机废水协同制水煤浆中添加剂作用机理及分散调控机制》文中提出随着我国对生态环境的愈发重视,对废水处理和水资源保护的投入也越来越大。高浓度有机废水中含有较多有机物并且具有一定热值,如果能将其当作资源加以有效回用,则可以在环境治理的同时变废为宝,利用高浓度有机废水协同制备水煤浆就是一条资源化利用高浓度有机废水的高效途径。本文主要采用实验与理论模拟相结合的手段展开研究,聚焦于高浓度有机废水水煤浆体系的分散调控机制和添加剂作用机理,以期对废水水煤浆的实际工程应用提供理论依据和技术支撑。本文将高浓度有机废水分为两大类:水分含量高的工业有机废水和疏水性强含水量低的有机废液,其中疏水性强的有机废液又分为含油废液和有机溶剂,针对这些废水的不同特性展开针对性研究,进行添加剂适配性实验,并结合煤水界面特性实验得到了不同体系中添加剂的分散稳定作用机理。研究结果表明,工业有机废水水煤浆中阴离子添加剂效果较好,含油废液水煤浆中非离子添加剂效果较好,有机溶剂中大分子添加剂效果较好。对于废水中的重要组分氨氮和酯类有机小分子,本文采用分子动力学模拟和吸附实验相结合的方法研究了其对添加剂在煤颗粒表面吸附的影响,获取了吸附构型等微观特性,得到分子密度分布和吸附能等数值模拟结果。研究表明,在酯类有机小分子溶液中,添加剂的吸附量增加且吸附构型更加紧密,有利于提高水煤浆的成浆浓度;在氨氮溶液中,添加剂的吸附量也增加但吸附构型疏松,导致水化膜中密封的水分子的数量增加,溶液中的自由水减少,不利于提高成浆浓度。运用扩展DLVO理论对浆体两相体系的分散稳定性能进行探究,考虑了极性相互作用能、静电相互作用能、范德华相互作用能和空间稳定化作用能。结合接触角、Zeta电位、离子浓度和吸附层厚度等实验测量数据,可直接计算废液水煤浆体系中的各种相互作用能,为体系的分散调控提供理论指导。研究发现,水煤浆体系中的范德华相互作用能和极性相互作用能均为负值,属于吸引力;而静电相互作用能和空间位阻作用能均为正值,属于排斥力。要使整个体系处于分散稳定状态,则应使体系的总相互作用能为正值。因此大分子添加剂往往具有较好的分散稳定性能,但同时由于其具有明显的增粘效应,需在粘度和稳定性两种性能间进行平衡衡量。
王睿涵[5](2021)在《三种宁东烟煤热解及化学链燃烧反应机理研究》文中研究表明煤炭热解是当前煤加工中最重要的过程,是实现煤炭高效利用的关键技术。探究煤的热解特性,调控热解产物的分布,可以实现煤炭分级分质和高价值利用。宁夏宁东能源化工基地作为我国重要的煤炭基地之一,深化对宁东煤热解反应机理的认识,可以更有效地利用西部地区丰富的煤炭资源,有利于促进西部地区经济发展和生态环境的改善。本研究以三种宁夏烟煤的镜质组为研究对象,探究其热解的反应特性,同时利用多种表征手段从镜质组结构上分析其热解行为差异。并使用Coats-Redfem和DAEM两种动力学模型,从动力学角度揭示热解机理。最后通过化学链燃烧技术研究镜质组与CuFe2O4 OC的燃烧特性,分析三种煤残炭的变化从而揭示化学链燃烧机理。主要内容如下:(1)对红石湾煤(HSW),庆华煤(QH)和枣泉煤(ZQ)进行镜质组分离,使用TG进行热解,然后通过表征实验揭示不同热解阶段反应机理,实验发现随着煤阶提高,煤热解总失重·率呈现减小趋势,在干燥脱水和活泼分解阶段HSW煤镜质组失重率最高,而在缓慢缩聚阶段ZQ煤镜质组失重率最高。利用Coats-Redfem动力学模型模型求取三个主要热解阶段的活化能E,发现煤的热解活化能随着温度的升高而升高。HSW中Vdaf更高,因此拥有更低的活化能。(2)利用TG-MS将三种煤镜质组在5、10和15℃/min三个不同升温速率下热解,考察其热解反应特性。结果发现升温速率越高,失重率越低,最大失重率对应的温度也随之向较高温度移动。随着升温速率的增加,DTG峰面积减小,失重率降低,表明较高的升温速率使煤在热解过程中无法充分反应,导致部分结构无法完全分解。质谱表明随着升温速率的增加,热解气体逸出的相应温度峰值向高温方向移动,气体逸出呈上升趋势。DAEM动力学分析发现当热解转化率为0.1~0.9时,HSW煤镜质组的活化能范围为59.85~328.24 kJ/mol;ZQ煤镜质组的活化能范围为63.24~440.28 kJ/mol;QH煤镜质组的活化能范围为78.41~540.33 kJ/mol。活化能大小比较为HSW<ZQ<QH,这和TG分析一致。两种模型计算的动力学参数相差很大,主要是由于活化能和指前因子的补偿效应。相关系数R2表明,DAEM 比 Coats-Redfern模型更适合于煤热解动力学分析。(3)制备CuFe2O4载氧体并表征,然后考察在耗氧量φ=1的条件下镜质组的化学链燃烧特性。研究发现HSW、ZQ和QH煤镜质组与CuFe2O4 OC反应的失重率分别为8.06、6.97和6.14%,最大失重速率分别为0.61、0.39和0.37%/min,HSW>ZQ>QH,说明HSW与CuFe2O4 OC的反应更加剧烈。最后分析煤化学链燃烧之后产生的残炭,利用XRD和XPS两种表征手段揭示了化学链燃烧之后残炭与原镜质组结构上的差异。结果表明,化学链燃烧使得显微组分残炭芳香层片层间距明显降低,微晶结构的芳香层片堆积高度和直径显着增加。HSW和QH化学链燃烧前后C 1s都有相同归属峰,而ZQ煤原镜质组中C 1s有4种归属峰,化学链燃烧之后却只剩下3种归属峰,没有发现羧基碳(COO—)的归属峰。
李烨璇[6](2021)在《零价铁强化人工湿地型微生物燃料电池在处理城市污水中的性能研究》文中认为本文以零价铁(ZVI,zero-valent iron)强化耦合垂直流式人工湿地型微生物燃料电池(Constructed wetland microbial fuel cell,CWMFC)系统为研究对象,通过通入人工配制的城市污水,研究零价铁组与非加入零价铁组处理废水的过程中生物质电能的产生情况,以及合成废水中四个指标总磷(TP)、总氮(TN)、氨氮(NH4+-N)、化学需氧量(COD)的去除效率。通过对接种的原始污泥和两组CWMFC阴阳极部位污泥的微生物群落相对丰度、功能微生物类群的进行分析比对,阐释了水质净化效果和电力增强的原因。其实验结果如下:当加入零价铁(铁屑)耦合人工湿地型微生物燃料电池处理城市废水时,添加ZVI可以提高CWMFCs处理城市废水和发电的能力,显着提高COD去除率(79%)(P<0.05)。但NH4+-N、TN与TP在系统中的去除效率效果不是十分明显。在CWMFC的电力性能方面,ZVI组实现了326m V的电压,最高的功率密度达到2.03m W·m-2。与CK组相比,ZVI组的产电能力存在显着性差异(P<0.05);从装置启动到稳定运行,从分别测量的丰富度指数Chao1、Observed-species以及多样性指数Simpson和Shannon为特征来看,实验组阳极ZVI(A)每组的OTU数值均高于对照组CK(A)组,充分证明ZVI组阳极中的微生物丰富度和多样性高于CK组。ZVI组(A)反硝化细菌DNB、Alphaproteobacter(电化学活性细菌EAB)和Gammaproteobacteria(EAB)显着增加(P<0.05),提供电力的主要微生物Proteobacteria在门水平上占主要优势;ZVI在系统中可以促进部分微生物的富集,并通过ZVI/AC微电解为微生物提供了合适的生长环境。系统内微生物在电场环境下逐渐适应并聚集,使装置产生更强的电力,而更强的电场环境又会促进内部微生物群落的生长,从而形成循环。本研究构建的零价铁耦合CWMFC系统较普通CWMFC相比将在处理城市废水时具有更好的性能。本研究提出了一种提高CWMFC性能的新策略,为处理高COD废水提供了理论依据。
周滨选[7](2021)在《脱硫粉状活性焦的快速制备机制及中试研究》文中进行了进一步梳理活性焦干法烟气脱硫技术,其过程基本不耗水,无废水、废渣产生,无二次污染问题,同时又可实现硫的资源化回收利用,是一种绿色、可持续的脱硫技术。目前,该技术中常用的脱硫活性焦为成型柱状活性焦(直径约为5~9 mm),存在制备工艺复杂、价格贵、强度要求高、内外表面活化不均、内表面利用率低等问题,严重限制了其大型化、多领域应用。对此,课题组提出了以粉状活性焦(以下简称:粉焦)为吸附剂的脱硫工艺—粉焦循环流态化吸附脱硫,可有效解决成型焦存在的诸多问题。为了满足其对脱硫粉焦的需求,实现脱硫粉焦的低成本、高性能制备是必要的。本论文基于提出的烟气氛围下煤粉快速制备脱硫粉焦工艺,从煤阶影响、制备过程反应机制、制备参数优化、中试试验等方面展开研究,为尽快实现脱硫粉焦制备的工业应用积累经验、奠定基础。基于煤的不同变质程度,分别以所属褐煤、次烟煤、烟煤、无烟煤的九种煤为原料完成了九个粉焦样品的快速制备,研究了煤阶对制备粉焦理化特性及其SO2吸附性能的影响,明确了不同煤种制备粉焦孔隙形成及演变机制的差异,为烟气氛围下煤粉快速制备脱硫粉焦的原料选取提供了参考依据。其中,以低煤化程度的褐煤、次烟煤制备粉焦时,可以制备出拥有比较符合SO2吸附脱除理想结构的粉焦,对应的SO2吸附能力较高,约91.36~122.85 mg/g,但其粉焦得率相对较低,约45.56~51.18%。以中等煤化程度的烟煤制备粉焦时,烟煤的黏结性和胶质层对粉焦的快速制备不利,且黏结性越强,负面影响越大;胶质层的软化、熔融、膨胀、缩合、固化等变化,严重导致孔隙封堵,表面官能团数量减少;虽粉焦得率略高,约49.24~53.67%,但其对SO2的吸附能力较差,约17.01~55.54 mg/g。以高煤化程度的无烟煤制备粉焦时,因其挥发分含量少,原生孔隙少,且其物理、化学性质比较稳定,较难活化,虽粉焦得率较高,约72.17~85.37%,但孔隙很少,对SO2的吸附能力也较差,约26.49~32.25 mg/g。以适宜制备脱硫粉焦的胜利褐煤(SL-coal)和锦界烟煤(JJ-coal)为研究对象,使用差额法解耦研究了煤粉在烟气氛围下快速制备粉焦的宏观过程中炭化和活化过程的作用机制和贡献程度。炭化过程主要为挥发分的析出,同时伴随少量的碳烧蚀,主要形成碳骨架及初始孔隙;活化过程主要为碳烧蚀成孔及孔隙的发展。以SL-coal制焦时,炭化过程的贡献占主导,其中,炭化过程与活化过程对烧失率、粉焦总比表面积SBET、粉焦总孔容VTot和粉焦SO2吸附能力的的贡献比分别为4:1、1.7:1、1.5:1和1.7:1;以JJ-coal制焦时,烟气中O2组分的存在有明显改善活化过程的效果,导致活化过程的贡献更大,其中,炭化过程与活化过程对制备粉焦的SBET和SO2吸附能力的贡献比分别为0.18:1和0.8:1,明显活化过程占主导,但对烧失率的影响中,还是炭化过程占主导,其贡献比为2.4:1。为了探究粉焦快速制备过程的反应机制,研究了不同反应时间(0.5~4 s)制备的粉焦性能,粉焦快速制备过程中,炭化、活化过程同时开始,反应初始阶段烟气中的O2组分便被消耗,后续的活化反应主要是CO2和H2O(g)的活化;炭化、活化过程伴随整个制焦过程,随着制焦过程的发展,炭化作用逐渐减弱,活化作用逐渐增强。粉焦快速制备的反应过程大致分为三个阶段,分别为挥发分的迅速释放及O2组分的迅速消耗阶段(Ⅰ),以炭化为主的过程耦合反应阶段(Ⅱ)和以活化为主的过程耦合反应阶段(Ⅲ)。为了获得粉焦制备的最佳工况(满足SO2吸附能力最大化,烧失率最小化),并为该工艺的系统设计及运行调控提供设计基准和参考依据,结合析因设计法、响应面分析法和期望函数法,以制备粉焦的SO2吸附容量和粉焦制备过程的烧失率为目标响应,对影响粉焦制备的六个参数进行了筛选和优化,得出反应温度、O2浓度和H2O(g)浓度为主要参数,氧煤当量比、反应时间和CO2浓度为次要参数。建立的SO2吸附容量、烧失率与三个主要参数之间的二阶多项式模型的预测值与实验值吻合良好,能较好的预测特定制备条件下制备粉焦的SO2吸附容量。基于二阶模型,在给定的优化标准下,优化出最佳制焦工况,其中,针对SL-coal,最佳工况为:反应温度为923.97℃,O2浓度为5.89%,H2O(g)浓度为20.04%;针对JJ-coal,最佳工况为:应温度为870.87℃,O2浓度为4.65%,H2O(g)浓度为26.17%,最佳工况下制备粉焦的性能均得到了实验验证。基于Aspen Plus软件,建立了燃烧调控与制焦工况匹配的流程平衡,通过燃烧、烟气调温调质及制焦三者协同调控可匹配最佳工况制焦,且采用最为简易、经济的喷水、喷空气方式便可实现,以燃烧段燃烧1 kg燃料为基准,采用SL-coal时,燃烧后烟气喷入常温空气1.04 Nm3,常温水0.80 kg,且制焦用煤粉给入量为4.15 kg时,可满足在最佳工况制备粉焦,理论得焦1.83 kg;采用JJ-coal时,燃烧后烟气喷入常温空气0.40 Nm3,常温水2.00 kg,且制焦用煤粉给入量为3.30 kg时,可满足在最佳工况制备粉焦,理论得焦1.59 kg。基于上述研究,归纳形成了烟气氛围下煤粉快速制备脱硫粉焦工艺的设计方法,包括煤种的选择,制焦工况的确定及最佳工况的调控匹配策略。按设计方法,以JJ-coal为设计煤种,完成了以U型两段一体化制焦炉为主体的完整的中试试验系统设计与构建,并完成了中试系统的搭建及试验。粉焦中试制备虽未能在最佳工况进行,但其运行参数基本符合各设计参数,验证了系统设计合理,U型两段一体化制焦装置可行,设计方法正确、可靠;中试试验的连续稳定制焦,直接验证了其反应机制的第Ⅰ阶段反应,间接验证了其第Ⅱ、Ⅲ阶段反应。同时,经中试反馈,得出以制焦段温度分布的平均值作为制焦温度更为合适,修正后中试制焦工况为:反应温度1050℃,O2浓度5.76%,H2O(g)浓度为15.03%,对应制备粉焦的SO2吸附容量为57.47 mg/g,烧失率为51.17%;而反馈至系统设计计算中,以制焦段入口、出口温度的平均值作为设计制焦温度较为合适。通过中试发现,制焦段入口温度是影响制焦段平均温度的主要因素,控制制焦段入口温度不宜过高对粉焦性能调控十分必要,对此给出了建议采取的温度调控措施。
张祥良[8](2021)在《等离子体击穿受载煤体的电学响应及致裂增渗机理研究》文中研究说明我国瓦斯(煤层气)资源储量丰富,但煤层渗透性低严重制约了瓦斯的高效开发,在国家需求煤层气“增储上产”及产业整体处于“瓶颈”阶段的新形势下,积极探索新型的瓦斯增产方法意义重大。研究显示,以物理放电为基础的等离子体具有能量密度高、破坏性强的特点,在煤层致裂、解堵及增渗领域具有显着效果,受到业界高度关注。本文综合运用多学科交叉理论分析、宏微观相结合实验、等离子体电场数值模拟等研究方法,在设备上自主创建受载煤岩等离子体致裂增渗一体化实验系统,实现原位条件下煤体等离子体致裂与渗透率定量表征一体化操作;在研究方法上通过定量化、可视化研究击穿煤体内复杂孔-裂隙结构及渗透性演化规律;在研究思路方面以等离子体强化瓦斯抽采过程中涉及的电学响应、物性演化和多孔介质内瓦斯储运为研究主线;在理论方面阐明击穿煤体裂隙起裂及孔-裂隙演化模式、建立等离子体在煤体内部的流注发展模型、揭示击穿煤体内瓦斯运移机制。取得的研究成果如下:阐明了离子溶液与轴围压对煤体临界击穿电压的影响规律,提出了离子溶液改善煤体导电性的概念模型,建立了离子溶液浓度与煤体临界击穿电压之间的定量表达式。结果表明:煤体饱和离子溶液后原本的“导电死区”转变为“导电连续区域”,临界击穿电压随离子溶液浓度的增加而降低,击穿场强与浓度之间存在负指数函数关系;不同方向的地应力对煤体击穿难度的影响不同,轴压有利于降低煤体的击穿难度,而围压则会限制等离子体通道在煤体内部的扩展;受载煤体在等离子体作用下主要以新生裂隙为主,孔隙结构变化为辅。探讨了受载煤体击穿过程中典型电压与电流波形,研究了电压、击穿次数等关键影响因素对电学参数的影响规律,揭示了等离子体击穿受载煤体的电学响应机制。结果表明:增加击穿电压有利于加快煤体极化的速度、降低预击穿周期,峰值电流与击穿电压之间呈线性相关的关系;煤样首次击穿时难度最大,短时间内增加击穿次数,预击穿周期会骤降甚至消失,峰值电流随击穿次数增加呈现出先上升后稳定的趋势;等离子体影响煤体的电学性质,产生的影响有利于下一次击穿,临界击穿电压与击穿次数呈现出先线性下降后趋于稳定的趋势。研究了等离子体击穿煤体的动态发展过程,阐明了等离子体对煤体选择性破碎的致裂机制,构建了等离子体在煤体内部的流注发展模型。结果表明:等离子体通道在煤体内由正极逐渐发展到负极,电压越高等离子体通道携带的能量密度就越大,对煤体产生的冲击破坏效果就越强;电场强度在高介电常数介质内部表现出减弱的趋势,在低介电常数介质内部表现出增强的趋势,导致等离子体对煤体内裂隙的扩展具有选择性;等离子体在煤体内部的发展以流注的形式存在,二次电子崩是流注发展的关键。定量化、可视化研究了等离子体对煤体内部连通性孔-裂隙的影响规律,构建了击穿煤体等效拓扑网络模型,揭示了击穿煤体多尺度孔-裂隙结构损伤致裂机制,提出了击穿煤体孔-裂隙结构的损伤演化模式。结果表明:等离子体携带的高温会降低煤体含氧官能团(羟基与羰基)含量;击穿煤体中孔、大孔显着增加,累积孔隙和分形维数随电压的增加而增加;击穿煤体表面裂隙深度与宽度能达到几十至数百微米级别;击穿煤体内形成了相互贯通的空间裂隙网络,对流体的运移存在导流与控制作用;击穿煤体的抗压强度明显降低,与击穿电压之间存在负指数函数关系;等离子体对煤体存在扩孔、破孔、穿孔及裂隙扩展四种模式。阐明了击穿煤体内瓦斯运移(吸附、扩散、渗流)机制,揭示了击穿电压、击穿次数对孔-裂隙导流能力的控制机制。结果表明:受等离子体对煤体官能团结构的影响,击穿煤体吸附瓦斯的能力降低;击穿煤体内瓦斯扩散速率提升显着,且电压越高扩散速率增加越快;击穿前煤体的渗透率数量级仅为10-2 m D,击穿后渗透率可达几个m D级别,可使煤体的渗透率提高几十至数百倍;煤体渗透率随击穿电压的增加而提高,击穿次数增加后,煤体内粉碎区域半径扩大,一定程度上会堵塞部分气体渗流通道,但粉碎程度增加后有利于瓦斯解吸与扩散速率的增加。本文所取得的研究成果完善了等离子体对煤体致裂增渗机理的研究理论,进一步推动了等离子体技术在改善煤层透气性领域的应用。基于以上研究成果,博士期间作为负责人完成中央高校基本科研业务费等3项,以第一作者和通讯作者发表相关学术论文12篇(JCR一区SCI论文7篇,Top期刊8篇),累积影响因子47.272,授权发明专利15项。本论文共计包含图131幅,表6个,参考文献340篇。
王强[9](2021)在《西部高阶烟煤显微组分的分子结构及热解/化学链气化反应特性研究》文中研究说明以西部地区高阶烟煤为研究对象,通过实验手段结合分子模拟方法,希望从微观角度来探究煤化学结构中化学键信息与热化学转化行为之间的内在联系。首先,通过等密度梯度离心技术(IDGC)分离获得镜质组和惰质组富集物并进行元素分析、13C NMR、FTIR、XPS、XRD表征。进一步基于统计平均的分子结构近似结合分子模拟方法建立了不同粒径复杂颗粒模型,并借助化学指数分析方法,探究了不同显微组分分子结构之间的差异。然后,利用ReaxFF MD进行了一系列恒温模拟,重点考察了三种复杂颗粒模型的热解产物分布和热解反应特性。与此同时,采用热重法对该烟煤及其不同显微组分进行热解实验,结合模拟结果对TG/DTG曲线分析,深入理解不同煤样的热解反应性差异。最后,使用热重法对该烟煤及其不同显微组分进行水蒸气气化实验,选用十种常见的气固反应动力模型进行气化反应动力学分析。获得主要结果和结论包括:(1)芳烃是两种显微组分分子结构的主要组成部分。脂肪烃结构为甲基、亚甲基、次亚甲基、甲氧基等。含氧官能团结构为C-O、C=O和-COOH,其中C-O在两种显微组分中的含量为最高。氮和硫原子的主要存在形式是吡咯、吡啶和噻吩。化学结构指数分析结果显示镜质组分子结构的XBP、δ、W、B值分别为0.17、9.27、1.80、28.29%。惰质组分子结构的XBP、δ、W、B值分别为0.20、9.41、1.78、27.34%。说明了镜质组中芳烃结构数目较少,脂肪烃结构丰富,不饱和度较小,还原度和粘结性最大。而惰质组中芳烃结构数目最大,脂肪烃结构数目少,不饱和度最大,煤化程度最高。所有复杂颗粒模型的能量组成和RDF分析结果显示,所建模型均是由多个单分子模型通过弱相互作用形成并且能量达到相互平衡的一个复杂团聚体,分子与分子之间并没有发生化学反应。(2)对分子式分别为 C3214H2335O157N47S12、C3228H2352O156N48S12、C3060H2148O168N36S12 的复合显微组分分子模型进行热解模拟。结果显示:热解生成的C40+组分的含量降低,气体组分和C5-C15组分的含量增加,C16-C40组分的含量先增加后减小。热解反应的温度越高,热解反应的速率越大。在热解反应初期主要发生弱相互作用、弱桥键和侧链结构的断裂。结果导致分子与分子之间相互缠绕形成的聚集状态开始发生解聚和分解。随后是由热解初始阶段产生的自由基和小分子碎片引发的桥键断裂反应和侧链脱落。在2500 K和3000 K,模型以分解和缩聚反应为主。而且在整个热解过程中,热解反应性的大小关系为:V12>V11I1>I12,说明了不同模型之间的热解反应性的差异来源于分子结构的不同。升温速率越小样品在热解温度下的停留时间也就越长,热解反应更充分。然而,升温速率越大,则表现出相反的结果,因此,升温速率越大越不利于热解反应的发生。热重实验结果显示,由于镜质组分子结构的煤化程度小于惰质组,所以在相同的热解条件下镜质组具有更高的反应活性。(3)该烟煤及其不同显微组分分别在不同气化温度下,碳转化率均随着气化反应时间的增加而呈现增加的趋势。十种气固反应动力学模型拟合的R2可以看出,球对称收缩核模型能够较好的模拟庆华烟煤及其显微组分的气化反应过程,因此,该模型为最佳机理函数。所以选择球对称收缩核模型计算气化反应动力学参数,结果显示QH-C、QH-V和QH-I的活化能值分别为:165.44、169.78和176.46 kJ/mol,惰质组的活化能最大,说明惰质组的气化反应性最差。
尤海辉[10](2021)在《循环流化床垃圾焚烧炉燃烧优化试验研究》文中提出生活垃圾焚烧技术具有减容化、减量化、无害化和资源化的特点,在国家相关产业政策的引导下,国内垃圾焚烧行业得到了蓬勃的发展,循环流化床(Circulating Fluidized Bed,CFB)垃圾焚烧技术作为主要的焚烧技术之一,在国内获得了广泛的推广应用。随着垃圾焚烧环保标准和监管力度不断提高,部分CFB生活垃圾发电企业出现了CO排放及炉膛中上部温度5分钟均值不能连续稳定达标等问题,如何通过系统性的燃烧优化,提升垃圾焚烧炉运行的环保性和经济性,是CFB垃圾焚烧炉持续发展的重要课题。本文以CFB生活垃圾焚烧炉为研究对象,从燃烧优化的角度出发,致力于提升锅炉运行的环保性和经济性,开展了以下研究工作:(1)概括介绍CFB垃圾焚烧工艺和CFB垃圾焚烧炉的组成,分析并归纳总结了CFB焚烧炉流体动力学特性、炉内传热模型、燃烧模型、CO生成和燃烧机理、热工特性,在此基础上阐述了CFB生活垃圾焚烧系统的运行控制要求。(2)对某CFB垃圾炉的烟气污染物排放特性进行了全面的诊断分析,深入跟踪分析CO排放状况、运行状况。结果表明,垃圾品质差、垃圾预处理和给料均匀性不够重视、运行调整不合理等因素,导致出现CO超标排放、运行周期偏短等问题。(3)对CFB垃圾焚烧炉的CO排放特性进行了深入的试验研究,分析了CO超标排放的影响因素。从垃圾预处理、垃圾给料、炉膛受热面布置、炉膛二次风布置、热烟气停留时间等方面着手,提出系统性解决方案。经过整体改造之后,CFB垃圾焚烧锅炉CO排放数据能够连续稳定达到国家排放标准,CO时均值浓度能够稳定控制在50 mg/m3以下,日均值浓度可以控制在20 mg/m3以下,锅炉运行周期亦得到了较大的延长。(4)由于生活垃圾的复杂性,目前还没有可靠的在线测量仪器对其热值进行实时监测,自动控制系统缺少可靠的热值反馈信号,难以掌握入炉燃料热量的变化,影响控制效果。本文提出利用锅炉运行参数对入炉燃料热量进行虚拟重构的方法,结合CFB垃圾焚烧锅炉的运行机理特点和运行人员经验智慧,以模糊神经网络算法为基础,将相关的锅炉运行操作参数作为系统的输入变量,构建入炉垃圾热量的自适应神经模糊推理系统,结果表明,所构建的模型具有优秀泛化能力,可以快速准确反映入炉垃圾热值水平。此外,还利用智能建模算法针对锅炉床温、NOx、汽包水位等参数进行建模研究,预测误差均能控制在±2%以内。(5)CFB生活焚烧炉飞灰产生率普遍在原生垃圾的10%左右,偏高的飞灰率导致锅炉效率下降、运行周期偏短、飞灰处置成本上升。本文进行了针对性的减量化研究,针对长期焚烧城乡垃圾和填埋场陈腐垃圾的焚烧炉,设计了尾部烟道转向室底灰收集减量系统、循环灰收集减量系统和飞灰回燃系统,通过多种方式降低CFB锅炉的飞灰率。实践结果表明,尾部烟道转向室底灰收集减系统可以减少飞灰率4%以上,循环灰收集减量系统在长期焚烧城乡垃圾和填埋场陈腐垃圾的锅炉能够减少飞灰率5%左右,飞灰回燃系统有助于CO排放控制,并且能够减少飞灰率1.5%左右,减少每吨垃圾2kg左右氢氧化钙用量。最后对全文的研究内容和结论进行了总结,认为开展的相关试验研究工作及提出的系统性优化方案,对控制CFB垃圾焚烧炉CO稳定达标排放、延长锅炉运行周期、优化锅炉运行调整方式、降低飞灰量有积极的促进作用。阐述了本文的研究工作不足之处及未来展望,指明了下一步研究工作的方向。
二、中华人民共和国国家标准GB5449—85 烟煤罗加指数测定方法(论文开题报告)
(1)论文研究背景及目的
此处内容要求:
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例:
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
(2)本文研究方法
调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、中华人民共和国国家标准GB5449—85 烟煤罗加指数测定方法(论文提纲范文)
(2)内旋式移动床低阶煤热解过程机理与产物特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
abstract |
1 绪论 |
1.1 选题背景与意义 |
1.2 低阶煤热解基本原理与影响因素 |
1.2.1 低阶煤热解基本原理 |
1.2.2 低阶煤热解的影响因素 |
1.2.3 低阶煤热解产物调控 |
1.3 低阶煤热解技术发展概况 |
1.4 颗粒运动特性的研究 |
1.5 研究目标和研究内容 |
1.5.1 研究目标 |
1.5.2 研究内容 |
2 内旋式移动床反应器内颗粒的运动规律 |
2.1 引言 |
2.2 反应器内颗粒运动的冷态试验 |
2.2.1 试验部分 |
2.2.2 结果与讨论 |
2.3 反应器内颗粒运动的数值模拟 |
2.3.1 离散单元法的基础理论 |
2.3.2 颗粒离散元模型的参数标定 |
2.3.3 仿真模型的建立及相关参数设置 |
2.3.4 反应器内颗粒运动的宏观规律 |
2.3.5 颗粒运动的速度分布 |
2.3.6 旋转轴转速对颗粒运动的影响 |
2.3.7 反应器内颗粒的扩散与混合 |
2.4 本章小结 |
3 内旋式移动床反应器内颗粒的热解模型 |
3.1 引言 |
3.2 低阶煤热解动力学模型 |
3.2.1 实验煤样 |
3.2.2 热重实验 |
3.2.3 结果与讨论 |
3.3 反应器内颗粒床层的传热研究 |
3.3.1 反应器内传热过程分析 |
3.3.2 壁面和床层颗粒间传热系数 |
3.4 反应器内颗粒热解过程数值模拟 |
3.4.1 数学模型 |
3.4.2 结果与讨论 |
3.5 本章小结 |
4 内旋式移动床热解产物特性研究 |
4.1 引言 |
4.2 试验部分 |
4.2.1 试验煤样预处理 |
4.2.2 试验装置及方法 |
4.2.3 产物特性的分析表征 |
4.3 结果与讨论 |
4.3.1 试验系统误差确定 |
4.3.2 工艺条件对产物收率的影响 |
4.3.3 工艺条件对半焦特性的影响 |
4.3.4 工艺条件对半焦结构的影响 |
4.3.5 工艺条件对焦油特性的影响 |
4.4 本章小结 |
5 内旋式移动床热解产物调控的中试验证 |
5.1 引言 |
5.2 试验部分 |
5.2.1 试验煤样 |
5.2.2 试验装置及方法 |
5.2.3 中试装置温度控制系统优化 |
5.2.4 产物特性的分析表征 |
5.3 结果与讨论 |
5.3.1 热解装置温度场的分布 |
5.3.2 热解产物产率 |
5.3.3 热解产物特性 |
5.4 本章小结 |
6 全文总结与展望 |
6.1 总结 |
6.2 创新点 |
6.3 工作展望 |
参考文献 |
附录1 不同半焦的~(13)C-NMR及XRD谱图 |
附录2 主要符号说明 |
致谢 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(3)炼焦过程中煤料塑性层性质与结焦能力(论文提纲范文)
创新点摘要 |
摘要 |
ABSTRACT |
1.绪论 |
1.1 课题的研究背景及意义 |
1.2 炼铁、炼焦与炼焦煤资源概况 |
1.3 炼焦煤的性质评价 |
1.3.1 组成分析 |
1.3.2 化学结构分析 |
1.3.3 工艺性质分析 |
1.4 炼焦煤的成焦过程 |
1.4.1 炼焦煤的热解 |
1.4.2 炼焦煤的成层结焦 |
1.5 塑性层性质的研究 |
1.5.1 塑性层内的炭化行为 |
1.5.2 塑性层内的结构转变 |
1.5.3 研究塑性层的实验技术 |
1.6 焦炭质量预测 |
1.7 课题研究的内容 |
参考文献 |
2.实验方法 |
2.1 炼焦煤的性质评价 |
2.1.1 常规指标分析 |
2.1.2 化学结构分析 |
2.2 40 kg焦炉试验 |
2.3 焦炭质量评价 |
2.3.1 焦炭性能分析 |
2.3.2 焦炭不同层次结构特征分析 |
参考文献 |
3.不同区域炼焦煤的特性及其形成焦炭的质量 |
3.1 不同区域炼焦煤的组成和热塑性特征 |
3.1.1 化学组成 |
3.1.2 煤岩组成 |
3.1.3 热塑性特征 |
3.1.4 煤样热塑性指标间的关系 |
3.2 不同区域炼焦煤的化学结构特征 |
3.2.1 红外光谱分析 |
3.2.2 拉曼光谱分析 |
3.2.3 各煤样的化学结构特征 |
3.3 不同区域炼焦煤形成焦炭的质量 |
3.3.1 焦炭的质量 |
3.3.2 焦炭的不同层次结构的特征 |
3.4 本章小结 |
参考文献 |
4.煤料经塑性层成焦过程研究 |
4.1 炼焦煤塑性层特性及关联炭化行为的检测 |
4.1.1 实验设备 |
4.1.2 实验及检测内容 |
4.1.3 数据处理 |
4.2 炼焦煤炭化过程塑性层性质分析 |
4.2.1 炭化过程中塑性层内物态特征 |
4.2.2 炭化过程中塑性层的特性 |
4.3 炼焦煤关联炭化行为特征分析 |
4.3.1 不同煤样的关联炭化行为特征 |
4.3.2 煤样关联炭化行为与塑性层特性间的关系 |
4.4 煤料经塑性层物态演变成焦 |
4.4.1 煤料经塑性层物态演变成焦的过程 |
4.4.2 煤料经塑性层物态演变成焦的综合特性 |
4.5 本章小结 |
参考文献 |
5.基于塑性层性质预测焦炭质量 |
5.1 炼焦煤的基本性质与焦炭质量 |
5.1.1 煤化度与焦炭质量 |
5.1.2 煤的热塑性与焦炭质量 |
5.1.3 煤中矿物质与焦炭质量 |
5.2 煤料经塑性层物态演变成焦的综合特性与焦炭质量 |
5.2.1 透气性指数与焦炭质量 |
5.2.2 形变指数与焦炭质量 |
5.3 基于煤料经塑性层物态演变成焦综合特性的焦炭质量预测 |
5.3.1 焦炭冷态强度的预测 |
5.3.2 焦炭热态性能的预测 |
5.4 本章小结 |
参考文献 |
6.结论与展望 |
6.1 结论 |
6.2 展望 |
攻读博士学位期间发表学术论文情况 |
致谢 |
作者简介 |
(4)高浓度有机废水协同制水煤浆中添加剂作用机理及分散调控机制(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
1 绪论 |
1.1 课题研究背景 |
1.2 高浓度有机废水协同制浆制备合成气技术发展现状 |
1.2.1 高浓度有机废水协同制浆技术国内外研究现状 |
1.2.2 高浓度有机废水水煤浆气化国内外研究现状 |
1.3 水煤浆添加剂概述 |
1.3.1 水煤浆添加剂的分类 |
1.3.2 水煤浆添加剂的研究进展 |
1.3.3 水煤浆添加剂对水煤浆性能的影响研究 |
1.4 悬浮液体系中的分散稳定机理研究 |
1.5 分子动力学模拟 |
1.6 研究内容及方法 |
1.6.1 目前研究存在问题 |
1.6.2 本文主要研究内容 |
1.6.3 本文研究方法及路线 |
2 实验材料及方法 |
2.1 引言 |
2.2 煤粉的制备及性质表征 |
2.2.1 煤粉制备 |
2.2.2 粒径分布 |
2.2.3 分子结构 |
2.2.4 微观形貌 |
2.3 水煤浆浆体制备及性能表征方法 |
2.3.1 水煤浆的制备 |
2.3.2 水煤浆的浓度 |
2.3.3 水煤浆的稳定性 |
2.3.4 水煤浆的流变性 |
2.4 添加剂吸附特性表征实验方法 |
2.4.1 添加剂吸附量测量 |
2.4.2 吸附层厚度测量 |
2.5 煤水界面特性表征 |
2.5.1 接触角测量 |
2.5.2 Zeta电位测量 |
2.5.3 表面张力 |
2.6 液相特性表征 |
2.6.1 含水量测量 |
2.6.2 离子浓度测量 |
2.6.3 有机物成分分析 |
2.6.4 废水主要指标测量 |
2.7 本章小结 |
3 工业有机废水水煤浆中添加剂的适配性及分散机理研究 |
3.1 引言 |
3.2 实验材料 |
3.3 废水水煤浆添加剂的适配性研究 |
3.3.1 阴离子添加剂水煤浆的成浆性能 |
3.3.2 阳离子添加剂水煤浆的成浆性能 |
3.3.3 非离子添加剂水煤浆的成浆性能 |
3.3.4 添加剂对水煤浆稳定性的影响 |
3.4 废水水煤浆复配添加剂的适配性研究 |
3.4.1 阴离子-阴离子添加剂复配水煤浆的成浆性能 |
3.4.2 阴离子-阳离子添加剂复配水煤浆的成浆性能 |
3.5 添加剂在煤表面的作用机理 |
3.6 本章小结 |
4 工业有机废水中氨氮对添加剂吸附的影响研究 |
4.1 引言 |
4.2 实验材料和方法 |
4.2.1 实验材料 |
4.2.2 实验方法 |
4.3 氨氮对添加剂吸附的影响 |
4.3.1 添加剂的吸光度与浓度间的关系 |
4.3.2 氨氮对添加剂在煤表面吸附量的影响 |
4.3.3 氨氮对添加剂在煤表面吸附厚度的影响 |
4.4 分子动力学模拟方法简介 |
4.4.1 力场 |
4.4.2 牛顿运动方程 |
4.4.3 周期性边界条件 |
4.4.4 系综 |
4.4.5 计算时间和步长 |
4.4.6 控温控压方法 |
4.4.7 分子动力学模拟的主要设置 |
4.5 添加剂在煤表面吸附的分子动力学模拟研究 |
4.5.1 模拟参数设置 |
4.5.2 模拟结果分析 |
4.5.3 吸附能计算 |
4.6 本章小结 |
5 工业有机废水中酯类有机小分子对添加剂吸附的影响研究 |
5.1 引言 |
5.2 实验材料 |
5.3 酯类小分子对添加剂吸附的影响 |
5.3.1 酯类小分子对添加剂在煤表面吸附量的影响 |
5.3.2 酯类小分子对添加剂在煤表面吸附厚度的影响 |
5.4 添加剂在煤表面吸附的分子动力学模拟研究 |
5.4.1 模拟参数设置 |
5.4.2 模拟结果分析 |
5.4.3 吸附能计算 |
5.5 本章小结 |
6 含油废液水煤浆中添加剂的适配性及分散机理研究 |
6.1 引言 |
6.2 实验材料 |
6.3 含油废液煤浆的添加剂适配性研究 |
6.3.1 含油废液煤浆的成浆特性 |
6.3.2 含油废液煤浆的稳定性 |
6.4 含油废液水煤浆的添加剂适配性研究 |
6.4.1 含油废液水煤浆的成浆特性 |
6.4.2 含油废液水煤浆的稳定性 |
6.5 含油废液水煤浆的作用机理研究 |
6.5.1 含油废液水煤浆中的煤粉特性 |
6.5.2 含油废液水煤浆的分散稳定机理分析 |
6.6 本章小结 |
7 有机溶剂废液水煤浆中添加剂的适配性及分散机理研究 |
7.1 引言 |
7.2 实验材料 |
7.3 相互作用能计算方法 |
7.3.1 极性相互作用能 |
7.3.2 静电相互作用能 |
7.3.3 范德华相互作用能 |
7.3.4 空间稳定作用能 |
7.4 实验结果讨论 |
7.4.1 废液水煤浆的微观形貌 |
7.4.2 不同添加剂的分散效果 |
7.4.3 黄原胶含量对浆体性能的影响 |
7.4.4 Zeta电位测量值 |
7.4.5 接触角测量值 |
7.4.6 离子浓度 |
7.5 相互作用能计算结果 |
7.6 黄原胶作用机理分析 |
7.7 本章小结 |
8 全文总结及展望 |
8.1 本文总结 |
8.2 创新点 |
8.3 工作展望 |
附录 界面相互作用能的计算 |
参考文献 |
作者简历 |
(5)三种宁东烟煤热解及化学链燃烧反应机理研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景及意义 |
1.2 煤的结构 |
1.2.1 煤的分类 |
1.2.2 煤显微组分简介 |
1.2.3 煤结构的研究方法 |
1.3 煤的热解 |
1.3.1 煤的热解过程与研究现状 |
1.3.2 煤热解的影响因素 |
1.3.3 煤热解反应的动力学分析 |
1.4 化学链燃烧 |
1.4.1 化学链燃烧简介 |
1.4.2 化学链燃烧研究进展 |
1.4.3 铁基载氧体简介 |
第二章 实验及动力学分析方法 |
2.1 实验方法 |
2.1.1 显微组分分离实验 |
2.1.2 XRD实验 |
2.1.3 FTIR实验 |
2.1.4 XPS实验 |
2.1.5 热解实验 |
2.1.6 载氧体制备实验 |
2.1.7 化学链燃烧实验 |
2.1.8 煤半焦表征实验 |
2.2 动力学分析方法 |
2.2.1 CoatsRedfern模型 |
2.2.2 DAEM模型 |
2.3 实验装置及试剂 |
2.4 本文研究内容 |
第三章 煤热解反应特性及Coats-Redfem动力学分析 |
3.1 引言 |
3.2 煤质分析及镜质组提取 |
3.3 TG/DTG分析 |
3.4 煤的表征分析 |
3.4.1 XRD分析 |
3.4.2 FTIR分析 |
3.4.3 XPS分析 |
3.5 Coats-Redfern模型热解动力学分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 不同升温速率对煤热解影响及DAEM动力学分析 |
4.1 引言 |
4.2 不同升温速率TG/DTG分析 |
4.3 不同升温速率热解气分析 |
4.3.1 CH_4的逸出规律 |
4.3.2 H_2O的逸出规律 |
4.3.3 H_2的逸出规律 |
4.3.4 CO_2的逸出规律 |
4.4 DAEM模型热解动力学分析 |
4.5 本章小结 |
第五章 基于CuFe_2O_4煤化学链燃烧特性及残炭分析 |
5.1 引言 |
5.2 CuFe_2O_4载氧体的制备及表征 |
5.3 三种煤化学链燃烧TG/DTG分析 |
5.4 化学链燃烧所得残炭的结构对比 |
5.4.1 残炭前处理 |
5.4.2 XRD分析 |
5.4.3 XPS分析 |
5.5 本章小结 |
第六章 全文总结与展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
参与科研项目 |
攻读硕士学位期间科研成果 |
(6)零价铁强化人工湿地型微生物燃料电池在处理城市污水中的性能研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
缩略词 |
第1章 引言 |
1.1 城市污水 |
1.1.1 城市污水的来源及分类 |
1.1.2 我国水资源现状 |
1.1.3 城市污水的影响 |
1.2 人工湿地微生物燃料电池技术 |
1.2.1 人工湿地的概述 |
1.2.2 人工湿地的应用 |
1.2.3 人工湿地污水处理效果研究 |
1.2.4 微生物燃料电池概述及工作原理 |
1.2.5 微生物燃料电池污水处理中的发展 |
1.2.6 微生物燃料电池在污水处理中的效能研究 |
1.3 .人工湿地耦合微生物燃料电池应用 |
1.3.1 人工湿地耦合微生物燃料电池的简介 |
1.3.2 人工湿地耦合微生物燃料电池的发展应用 |
1.3.3 人工湿地耦合微生物燃料电池的相关研究 |
1.4 零价铁技术 |
1.4.1 零价铁定义 |
1.4.2 零价铁的污水处理机理 |
1.4.3 零价铁技术在污水处理中的研究现状 |
1.5 铁碳微电解技术 |
1.5.1 铁碳微电解技术概述 |
1.5.2 铁碳微电解技术处理污水的作用机理 |
1.5.3 零价铁铁碳微电解在污水处理中的应用及研究现状 |
1.6 本文研究内容及意义 |
1.6.1 研究内容 |
1.6.2 技术路线 |
1.6.3 研究意义 |
第2章 材料与方法 |
2.1 实验装置与运行参数 |
2.2 实验运行条件 |
2.2.1 模拟城市污水 |
2.2.2 接种污泥与试运行 |
2.3 水质测定 |
2.3.1 水质指标与测定方法 |
2.3.2 水质污染物去除效率 |
2.4 CWMFC电力性能测定 |
2.4.1 输出电压测定 |
2.4.2 功率密度 |
2.4.3 电流密度 |
2.4.4 极化曲线 |
2.4.5 内阻 |
2.5 微生物群落测序分析 |
2.5.1 DNA提取 |
2.5.2 PCR扩增 |
2.5.3 测序文库制备和上机测序 |
2.6 数据分析方法 |
2.7 实验所用主要仪器 |
第3章 CWMFC处理城市污水水质情况 |
3.1 处理方法 |
3.2 总磷去除效果 |
3.3 总氮去除效果 |
3.4 COD去除效果 |
3.5 氨氮去除效果 |
3.6 本章小结 |
第4章 CWMFC耦合零价铁处理城市污水电力性能比较分析 |
4.1 实验方法 |
4.2 两组电压比较结果 |
4.3 装置内阻及功率密度 |
4.4 本章小结 |
第5章 零价铁对微生物群落的影响比较分析 |
5.1 实验方法 |
5.2 微生物群落演替变化结果 |
5.2.1 微生物群落物种多样性演变 |
5.2.2 微生物群落功能分析结果 |
5.2.3 微生物群落在门、纲、科、属水平的动态结果 |
5.2.4 本章小结 |
结果讨论及展望 |
1 实验结果讨论 |
2 展望 |
参考文献 |
致谢 |
硕士期间发表论文目录 |
(7)脱硫粉状活性焦的快速制备机制及中试研究(论文提纲范文)
摘要 |
ABSTRACT |
符号说明 |
第一章 绪论 |
1.1 研究背景 |
1.2 脱硫活性焦的理想结构特性解析 |
1.2.1 活性焦吸附脱硫的反应机理 |
1.2.2 脱硫活性焦的孔隙结构特性解析 |
1.2.3 脱硫用活性焦的表面化学性质解析 |
1.3 活性焦制备的研究进展 |
1.3.1 活性焦制备概述 |
1.3.2 物理法活化机理及其研究进展 |
1.3.3 物理法制备工艺的研究进展 |
1.3.4 制备工艺参数的优化 |
1.4 课题提出及本文研究内容 |
第二章 实验系统及表征测试方法 |
2.1 粉焦制备实验系统 |
2.2 实验原料 |
2.3 表征及评价 |
2.3.1 表征技术 |
2.3.2 评价指标 |
2.4 本章小结 |
第三章 煤阶对粉焦理化特性及其SO2吸附性能影响的研究 |
3.1 研究方法 |
3.2 煤阶对粉焦制备过程烧失率的影响 |
3.3 煤阶对制备粉焦物理特性的影响 |
3.3.1 煤阶对制备粉焦孔隙结构的影响 |
3.3.2 煤阶对制备粉焦表面形貌的影响 |
3.3.3 基于煤阶的粉焦孔隙形成机理及演变规律 |
3.4 煤阶对制备粉焦表面化学性质的影响 |
3.5 煤阶对粉焦制备SO_2吸附性能的影响 |
3.6 本章小结 |
第四章 粉焦快速制备过程特性及其反应机制研究 |
4.1 研究方法 |
4.2 炭化、活化过程对粉焦快速制备的影响研究 |
4.2.1 炭化、活化过程对烧失率的影响 |
4.2.2 炭化、活化过程对粉焦孔隙结构的影响 |
4.2.3 炭化、活化过程对粉焦表面官能团的影响 |
4.2.4 炭化、活化过程对粉焦SO_2吸附性能的影响 |
4.3 反应时间对粉焦快速制备的影响研究 |
4.3.1 烧失率及气相产物产率随反应时间的变化 |
4.3.2 粉焦孔隙结构随反应时间的演变 |
4.3.3 粉焦表面官能团随反应时间的演变 |
4.3.4 粉焦SO_2吸附性能随反应时间的变化 |
4.4 烟气氛围下煤粉快速制备粉焦过程的反应机制 |
4.5 本章小结 |
第五章 粉焦制备参数优化及其定向调控研究 |
5.1 粉焦制备参数的影响权重研究 |
5.1.1 粉焦制备参数影响权重研究的试验设计 |
5.1.2 基于SO_2吸附容量和烧失率的制焦参数影响权重分析 |
5.2 粉焦制备主要参数对制焦结果预测的模型研究 |
5.2.1 制焦结果预测模型的构建 |
5.2.2 基于SO_2吸附容量和烧失率的预测模型分析 |
5.3 粉焦制备的多目标多参数优化研究 |
5.3.1 参数及目标的优化标准 |
5.3.2 最佳制焦工况的优化结果及验证 |
5.4 制焦工况的定向调控研究 |
5.4.1 制焦工况的定向调控策略 |
5.4.2 制焦工况的定向调控结果 |
5.5 本章小结 |
第六章 脱硫粉焦快速制备工艺设计方法及中试研究 |
6.1 粉焦快速制备工艺的设计方法 |
6.2 基于设计方法的中试系统研究 |
6.3 中试结果与讨论 |
6.3.1 中试过程分析 |
6.3.2 中试制备粉焦的表征及吸附性能分析 |
6.4 基于中试的验证及反馈 |
6.4.1 粉焦快速制备反应机制的中试验证 |
6.4.2 粉焦快速制备工艺设计方法的验证及反馈 |
6.5 本章小结 |
第七章 全文总结及展望 |
7.1 全文总结 |
7.2 主要创新点 |
7.3 建议和展望 |
参考文献 |
致谢 |
攻读博士学位期间主要成果 |
ENGLISH PAPERS |
Paper Ⅰ: Comparative study on the preparation of powdered activated coke for SO_2 adsorption: One-step and two-step rapid activation methods |
Paper Ⅱ: Multi-objective optimization of the preparation parameters of the powdered activated coke for SO_2 adsorption using response surface methodology |
学位论文评阅及答辩情况表 |
(8)等离子体击穿受载煤体的电学响应及致裂增渗机理研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
abstract |
变量注释表 |
1 绪论 |
1.1 研究背景及意义 |
1.2 国内外研究现状 |
1.3 存在的主要问题 |
1.4 主要研究内容及思路 |
1.5 主要研究进展及成果 |
2 低透气性煤的电学特性及实验系统建立 |
2.1 低透气性煤导电与介电特性 |
2.2 低透气性煤制备及物性表征 |
2.3 等离子体致裂增渗实验系统 |
2.4 离子溶液对煤导电特性影响 |
2.5 本章小结 |
3 等离子体击穿低透气性煤的电学响应特征 |
3.1 离子溶液对煤体临界击穿电压的影响规律 |
3.2 受载条件对煤体临界击穿电压的影响规律 |
3.3 不同击穿电压下的电压与电流波形特征 |
3.4 击穿次数对电压与电流波形的影响规律 |
3.5 击穿次数对煤体临界击穿电压的影响规律 |
3.6 本章小结 |
4 等离子体击穿煤体裂隙起裂及扩展机制 |
4.1 等离子体击穿煤体动态发展过程 |
4.2 等离子体对裂隙起裂及扩展影响 |
4.3 等离子体击穿煤体流注放电模型 |
4.4 本章小结 |
5 等离子体击穿煤体多尺度孔裂隙结构演化机制 |
5.1 等离子体击穿煤体分子结构损伤规律 |
5.2 等离子体击穿煤体孔隙结构演化特征 |
5.3 等离子体击穿煤体表面裂隙扩展规律 |
5.4 等离子体击穿煤体内部裂隙演化特征 |
5.5 等离子体对煤体力学性质的影响规律 |
5.6 等离子体击穿煤体的损伤致裂机理 |
5.7 本章小结 |
6 等离子体击穿煤体内裂隙导流增渗机制 |
6.1 等离子体击穿煤体内瓦斯吸附变化规律 |
6.2 等离子体击穿煤体内瓦斯扩散演化规律 |
6.3 等离子体对受载煤体的渗透性影响规律 |
6.4 击穿电压对受载煤体渗透率的影响规律 |
6.5 击穿次数对受载煤体渗透率的影响规律 |
6.6 等离子体击穿煤体内气体运移机理探讨 |
6.7 本章小结 |
7 结论、创新点与展望 |
7.1 主要结论 |
7.2 创新点 |
7.3 展望 |
参考文献 |
作者简历 |
学位论文数据集 |
(9)西部高阶烟煤显微组分的分子结构及热解/化学链气化反应特性研究(论文提纲范文)
摘要 |
Abstract |
主要变量注释表 |
第一章 绪论 |
1.1 课题背景 |
1.1.1 我国能源现状 |
1.1.2 课题研究目的与意义 |
1.2 煤的结构 |
1.2.1 煤的化学结构 |
1.2.2 煤岩显微组分简介 |
1.2.3 煤结构的研究方法 |
1.2.4 煤化学结构模型的研究现状 |
1.3 煤的热解反应 |
1.3.1 热解反应简介 |
1.3.2 热解反应分子动力学研究现状 |
1.4 煤的化学链气化反应 |
1.4.1 化学链气化反应简介 |
1.4.2 化学链气化反应动力学 |
1.4.3 化学链气化反应研究现状 |
1.5 本论文研究内容 |
1.6 全文研究思路 |
1.7 创新点 |
第二章 理论计算方法及实验内容 |
2.1 理论计算部分 |
2.1.1 软件 |
2.1.2 方法 |
2.2 实验部分 |
2.2.1 装置及试剂 |
2.2.2 材料制备 |
2.3 实验表征方法 |
2.3.1 岩相分析和工业分析 |
2.3.2 元素分析 |
2.3.3 ~(13)C固体核磁共振波谱分析 |
2.3.4 傅里叶变换红外光谱分析 |
2.3.5 X射线光电子能谱分析 |
2.3.6 X射线衍射分析 |
2.4 热解模拟细节 |
2.5 热解实验 |
2.6 载氧体制备实验 |
2.7 化学链气化实验 |
第三章 有机显微组分不同粒径复杂颗粒模型构建 |
3.1 引言 |
3.2 煤结构的表征与分析 |
3.2.1 样品的常规分析 |
3.2.2 ~(13)C NMR分析 |
3.2.3 FTIR分析 |
3.2.4 XPS分析 |
3.2.5 XRD分析 |
3.3 镜质组和惰质组的单分子结构模型 |
3.3.1 单分子模型构建 |
3.3.2 分子模型的验证 |
3.4 不同粒径复杂颗粒模型 |
3.4.1 不同粒径复杂颗粒模型构建 |
3.4.2 能量组成分析 |
3.4.3 径向分布函数(RDF)分析 |
3.5 镜质组和惰质组的化学结构指数分析 |
3.6 本章小结 |
第四章 复合显微组分ReaxFF MD热解模拟与实验 |
4.1 前言 |
4.2 复合显微组分的ReaxFF MD热解模拟 |
4.2.1 复合显微组分模型 |
4.2.2 ReaxFF MD热解反应 |
4.2.3 温度对热解反应的影响 |
4.2.4 升温速率对热解反应的影响 |
4.3 庆华烟煤热解的热重(TG)实验研究 |
4.3.1 不同热解终温 |
4.3.2 不同升温速率 |
4.4 本章小结 |
第五章 不同显微组分化学链气化反应及动力学分析 |
5.1 前言 |
5.2 NiO载氧体的制备与表征 |
5.2.1 NiO载氧体的选取与制备 |
5.2.2 NiO载氧体的XRD分析 |
5.3 庆华烟煤及不同显微组分的气化反应动力学分析 |
5.3.1 气化反应 |
5.3.2 碳转化率 |
5.3.3 气化反应动力学分析 |
5.4 本章小结 |
第六章 全文总结与工作展望 |
6.1 全文总结 |
6.2 工作展望 |
参考文献 |
致谢 |
个人简介 |
攻读硕士学位期间科研成果 |
(10)循环流化床垃圾焚烧炉燃烧优化试验研究(论文提纲范文)
致谢 |
摘要 |
Abstract |
术语符号对照表 |
1 绪论 |
1.1 引言 |
1.2 研究现状 |
1.2.1 “软”的层面 |
1.2.2 “硬”的层面 |
1.3 本文主要研究内容 |
2 研究对象分析 |
2.1 引言 |
2.2 CFB垃圾焚烧工艺 |
2.3 CFB锅炉生活垃圾焚烧锅炉组成 |
2.4 CFB锅炉流体动力学特性 |
2.4.1 密相区流体动力学模型 |
2.4.2 稀相区流体动力学模型 |
2.5 CFB炉内传热模型 |
2.6 燃烧模型 |
2.7 CFB垃圾焚烧炉中CO生成及燃烧机理 |
2.8 CFB燃烧方式的主要特点 |
2.9 CFB生活垃圾燃烧运行控制任务 |
2.10 本章小结 |
3 CFB垃圾焚烧炉燃烧诊断 |
3.1 引言 |
3.2 某电厂CFB垃圾焚烧锅炉烟气污染物排放诊断 |
3.2.1 不同燃烧工况下运行数据分析 |
3.2.2 飞灰、底渣取样分析 |
3.2.3 典型负荷下炉膛不同位置烟气组分分析 |
3.2.4 典型工况能量质量平衡分析 |
3.2.5 冒正压问题 |
3.3 CFB生活垃圾焚烧锅炉垃圾前端处理分析 |
3.3.1 垃圾堆酵状况 |
3.3.2 垃圾破碎分选状况 |
3.3.3 垃圾给料输送设备 |
3.4 本章小结 |
4 CFB垃圾焚烧炉烟气污染物排放优化控制 |
4.1 引言 |
4.2 垃圾预处理及给料优化 |
4.2.1 垃圾堆酵优化 |
4.2.2 垃圾破碎、分选系统优化 |
4.2.3 垃圾给料系统优化 |
4.3 锅炉本体部分改造 |
4.3.1 增加卫燃带 |
4.3.2 二次风改造 |
4.3.3 增加空烟道 |
4.4 综合改造后效果 |
4.5 本章小结 |
5 CFB垃圾焚烧炉入炉垃圾热量软测量及床温预测研究 |
5.1 引言 |
5.2 基于智能算法的入炉垃圾热量软测量模型 |
5.2.1 多种群遗传粒子群寻优算法研究 |
5.2.2 智能建模算法介绍 |
5.2.3 热量预测模型输入变量的选择 |
5.2.4 垃圾热值的模糊等级划分 |
5.2.5 数据采集及预处理 |
5.2.6 模型总体优化方案 |
5.2.7 构建基于BP神经网络的入炉垃圾热量预测模型 |
5.2.8 构建基于SVM的入炉垃圾热量预测模型 |
5.2.9 构建基于ANFIS的入炉垃圾热量预测模型 |
5.2.10 构建RF入炉垃圾热量预测模型 |
5.2.11 模型比较结果和讨论 |
5.2.12 模型预测热量与实际热量对比 |
5.3 床温预测智能建模 |
5.3.1 床温特性分析 |
5.3.2 床温预测模型变量选择 |
5.3.3 床温模型建立 |
5.3.4 模拟结果与讨论 |
5.4 本章小结 |
6 CFB垃圾焚烧炉飞灰减量方法和技术试验研究 |
6.1 引言 |
6.2 CFB垃圾焚烧锅炉飞灰元素和矿物组成 |
6.3 尾部烟道转向底灰收集减量 |
6.4 循环灰收集减量 |
6.5 飞灰回燃 |
6.6 本章小结 |
7 全文总结和工作展望 |
7.1 主要研究成果 |
7.2 本文的创新点 |
7.3 未来工作及展望 |
作者简历及攻读博士期间科研成果 |
参考文献 |
四、中华人民共和国国家标准GB5449—85 烟煤罗加指数测定方法(论文参考文献)
- [1]混合焦煤在配煤炼焦中的应用研究[D]. 曹建磊. 华北理工大学, 2021
- [2]内旋式移动床低阶煤热解过程机理与产物特性研究[D]. 白效言. 煤炭科学研究总院, 2021(01)
- [3]炼焦过程中煤料塑性层性质与结焦能力[D]. 胡文佳. 辽宁科技大学, 2021
- [4]高浓度有机废水协同制水煤浆中添加剂作用机理及分散调控机制[D]. 王双妮. 浙江大学, 2021
- [5]三种宁东烟煤热解及化学链燃烧反应机理研究[D]. 王睿涵. 宁夏大学, 2021
- [6]零价铁强化人工湿地型微生物燃料电池在处理城市污水中的性能研究[D]. 李烨璇. 山东师范大学, 2021(12)
- [7]脱硫粉状活性焦的快速制备机制及中试研究[D]. 周滨选. 山东大学, 2021(10)
- [8]等离子体击穿受载煤体的电学响应及致裂增渗机理研究[D]. 张祥良. 中国矿业大学, 2021
- [9]西部高阶烟煤显微组分的分子结构及热解/化学链气化反应特性研究[D]. 王强. 宁夏大学, 2021
- [10]循环流化床垃圾焚烧炉燃烧优化试验研究[D]. 尤海辉. 浙江大学, 2021(01)