油页岩改性生物炭对磷酸盐的吸附特性 被引量：2

1

作者 周术林 亚力昆江·吐尔逊 +4 位作者 阿衣克力木·哈山 王洪生 阿依谢姆古丽·阿布都热依木 艾热提·阿不都艾尼 张宸 《可再生能源》 CAS CSCD 北大核心 2024年第1期1-8,共8页

为解决磷回收困难和固体废弃物难处理的问题,文章以棉秆和油页岩为原料,采用共热解法制备了油页岩改性生物炭(OS-CS),利用SEM-EDS,BET,FT-IR等测试手段对其进行了理化特性分析,考察了热解温度、吸附剂用量、溶液pH值等因素对OS-CS的磷... 为解决磷回收困难和固体废弃物难处理的问题,文章以棉秆和油页岩为原料,采用共热解法制备了油页岩改性生物炭(OS-CS),利用SEM-EDS,BET,FT-IR等测试手段对其进行了理化特性分析,考察了热解温度、吸附剂用量、溶液pH值等因素对OS-CS的磷酸盐吸附性能的影响,并研究了OS-CS的吸附动力学和吸附等温线模型。研究结果表明:进过改性后,OS-CS的结构性能和表面形貌有较大改善,对磷酸盐的吸附能力有明显的提高;在投加量为4.0 g/L、溶液pH值为5.0时,OS-CS的磷酸盐最大吸附量为7.01 mg/g,是棉秆炭的2.47倍,油页岩半焦的3.52倍。OS-CS吸附磷酸盐过程主要以拟二级动力学和Langmuir等温吸附模型进行描述,吸附机理主要包括表面沉淀、配体交换和静电吸引。油页岩改性生物炭复合材料为磷酸盐的去除和固体废弃物的资源化利用提供了新思路。 展开更多

关键词 生物炭 改性 油页岩 磷酸盐 吸附

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棉秆和油页岩共热解生物炭的氨氮吸附性能研究 被引量：1

2

作者 亚力昆江·吐尔逊 张凯悦 +5 位作者 高志伟 王珂 钟梅 代正华 李建 刘洋 《化学试剂》 CAS 2024年第5期39-46,共8页

使用棉秆(CS)和油页岩(OS)为原料,采用共热解的方式制备了共热解生物炭,探究了对氨氮的吸附性能。考察了不同热解时间、CS和OS比例、热解温度、CS的粒径对共热解生物炭的氨氮吸附量的影响规律,确定了最佳制备条件,并研究了吸附动力学和... 使用棉秆(CS)和油页岩(OS)为原料,采用共热解的方式制备了共热解生物炭,探究了对氨氮的吸附性能。考察了不同热解时间、CS和OS比例、热解温度、CS的粒径对共热解生物炭的氨氮吸附量的影响规律,确定了最佳制备条件,并研究了吸附动力学和吸附等温线模型。研究表明,棉秆和油页岩共热解后生物炭的结构特性和表面形貌有较大改善,对氨氮的吸附能力有明显的提高。最佳的制备条件是热解温度为500℃、m(棉秆)∶m(油页岩)=3∶1、热解时间为30 min和CS的粒径为0.20~0.30 mm。在投加量为10.0 g/L、pH 9.0时,最佳条件所制备炭的吸附量为4.89 mg/g,是棉秆生物炭的2.2倍。吸附过程以准二级动力学和Langmuir等温吸附模型描述。吸附机制主要包括为离子交换、静电吸附和配位作用。 展开更多

关键词 生物炭 共热解 油页岩 棉秆 氨氮吸附

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沥青预处理对多孔炭结构和电化学性能影响研究进展 被引量：4

3

作者 刘洋 闫伦靖 +3 位作者 廖俊杰 鲍卫仁 王建成 常丽萍 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第5期1460-1465,1472,共7页

沥青由于其高碳、低灰的特性,是制备炭材料的优质原料,将其用于制备超级电容器电极材料,不仅拓宽了沥青的应用途径,也对整个煤化工过程经济效益的提升有显著作用。首先介绍了炭材料的比表面积、孔结构以及表面特性等对超级电容器性能的... 沥青由于其高碳、低灰的特性,是制备炭材料的优质原料,将其用于制备超级电容器电极材料,不仅拓宽了沥青的应用途径,也对整个煤化工过程经济效益的提升有显著作用。首先介绍了炭材料的比表面积、孔结构以及表面特性等对超级电容器性能的影响规律,然后综述了多孔炭制备方法(活化法、模板法)和沥青预处理方法(组分分离、预氧化、催化聚合、高温聚合等)对所制备炭材料结构和电化学性能的影响,并对沥青基多孔炭的发展方向做了进一步展望。 展开更多

关键词 沥青 多孔炭 预处理 电化学性能 超级电容器

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准东煤分步和直接化学链燃烧特性

4

作者 亚力昆江·吐尔逊 高志伟 +5 位作者 代正华 钟梅 靳立军 李建 刘洋 魏博 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期16-26,共11页

化学链燃烧作为高效的低碳排放燃烧技术,在提高燃料利用率和减少CO_(2)排放方面显示出其独特优势。采用Fe_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)载氧体,利用两段式固定床反应器开展了准东煤直接和分步化学链燃烧试验,探究了载氧体反应前后理化特性。发... 化学链燃烧作为高效的低碳排放燃烧技术,在提高燃料利用率和减少CO_(2)排放方面显示出其独特优势。采用Fe_(2)O_(3)/Al_(2)O_(3)载氧体,利用两段式固定床反应器开展了准东煤直接和分步化学链燃烧试验,探究了载氧体反应前后理化特性。发现准东煤热解挥发分化学链燃烧碳转化率和CO_(2)选择性随温度和载氧体与煤质量比(OC/C)增加而升高。OC/C和温度升高提高半焦化学链燃烧碳转化率,但降低CO_(2)选择性。相比煤直接化学链燃烧,在相同条件,分步化学链燃烧CO_(2)选择性大幅提高、碳转化率有所降低。反应温度800℃,分步化学链燃烧CO_(2)选择性达89.51%,相比直接化学链燃烧提升了29.18%。反应温度950℃,分步化学链燃烧碳转化率在60.40%,比直接化学链燃烧降低6.78%。与半焦反应后载氧体还原程度高于与煤热解挥发分反应后载氧体,半焦与载氧体的反应是煤化学链燃烧的限制因素之一。本研究为实现准东煤低碳清洁燃烧提供重要理论依据和技术支撑。 展开更多

关键词 化学链燃烧 载氧体 煤热解挥发分 半焦 CO_(2)选择性

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淖毛湖煤和棉秆共热解协同效应分析

5

作者 胡孟启 罗杰 +5 位作者 刘洋 钟梅 代正华 靳立军 亚力昆江·吐尔逊 李建 《洁净煤技术》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期85-94,共10页

煤和生物质共热解过程中,填料方式会显著影响挥发分之间相互作用及产物分布。分析分隔放置(Case 1)、机械混合(Case 2)、煤在棉秆上层(Case 3)和煤在棉秆下层(Case 4)4种填料方式下淖毛湖煤(NMH)和棉秆(CS)共热解产物的分布、组成及性质... 煤和生物质共热解过程中,填料方式会显著影响挥发分之间相互作用及产物分布。分析分隔放置(Case 1)、机械混合(Case 2)、煤在棉秆上层(Case 3)和煤在棉秆下层(Case 4)4种填料方式下淖毛湖煤(NMH)和棉秆(CS)共热解产物的分布、组成及性质,并结合分形理论研究共热解半焦的孔隙特征,探究共热解协同效应。结果表明,NMH和CS协同作用因填料方式不同而变化,填料方式对共热解产物分布及性质影响大。用Case 4方式时,共热解焦油产率最高,为15.94%,较理论计算值增加3.89%,正协同效应最显著。此时,CS热解产生的富氢组分及时与NMH热解挥发物发生交互作用,导致H_(2)、CH_(4)和C_(2)~C_(4)产量较理论值降低,共热解焦油产率增加。不同填料方式对共热解焦油中轻油馏分均产生负协同作用。含氧化合物相对含量减少可能是因为共热解过程促进脱氧反应(如脱羧和脱羰基化等),进一步生成脂肪烃,减少含氧官能团发生交联反应;在共热解中,·H自由基与活性含氧基团产生正协同作用,促使焦油中O、N、S原子向固体或气体产物转移。由半焦分形结果可知半焦分形维数D_(1)和D_(2)均在2~3间,说明半焦粗糙度和孔结构均满足分形结构基本特征。对于Case 3和Case 4方式,位于下层样品半焦的表面更粗糙。用Case 3方式所得CS-C孔隙更小;而Case 4方式所得NMH-C孔隙更不均匀,孔结构更复杂。 展开更多

关键词 低阶煤 棉秆 填料方式 共热解 协同效应

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TG-FTIR研究煤油共热解产物逸出行为

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作者 周晓东 吴浩 +4 位作者 刘景梅 黄雪莉 刘婷 钟梅 马凤云 《燃料化学学报（中英文）》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第4期525-535,共11页

煤油共液化过程中煤与重油先发生共热解,而后加氢转化为小分子产品。因此,阐明重油对煤热解逸出产物的影响规律是调控共液化产物组成的重要热化学基础。本研究采用TG-FTIR对比研究塔河渣油(AR)和淖毛湖煤(NMH)单独热解及其共热解过程,... 煤油共液化过程中煤与重油先发生共热解,而后加氢转化为小分子产品。因此,阐明重油对煤热解逸出产物的影响规律是调控共液化产物组成的重要热化学基础。本研究采用TG-FTIR对比研究塔河渣油(AR)和淖毛湖煤(NMH)单独热解及其共热解过程,结合热解活化能计算,探索共热解过程中塔河渣油(AR)对淖毛湖煤(NMH)热解产物逸出产物的影响。结果表明,单独热解时AR先于NMH发生热解反应。两者1∶1(质量比)混合共热解时,相比于单独热解计算的理论值,最大失重峰温度前移7℃,失重率增加约3%,共热解平均活化能降低23.6 kJ/mol,表明AR率先热解会诱发NMH热解,降低热解反应能垒。TG-FTIR结果显示,AR产生的烷烃类自由基会与NMH热解产生的含氧自由基结合,形成醇、醚等烷基类含氧有机化合物,从而抑制煤中羧基转化为CO_(2)的过程。研究结果有助于揭示共液化反应过程中重油对煤液化产物组成的影响。 展开更多

关键词 塔河渣油 淖毛湖煤 共热解 含氧官能团 诱导促进

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快速和慢速热解对棉秆生物炭理化特性及土壤持水量的影响

7

作者 亚力昆江·吐尔逊 周术林 +6 位作者 张凯悦 钟梅 代正华 李建 袁万能 许晓兵 李涛 《新疆大学学报（自然科学版中英文）》 CAS 2024年第4期435-443,共9页

以新疆棉秆为原料,在300~700℃下利用快速和慢速热解方式制备了生物炭,研究了快速和慢速热解对棉秆生物炭形貌、表面官能团、pH值、元素组成的影响.利用室内土柱试验,研究了不同条件下制备的生物炭对土壤持水量的影响.结果表明:1)随着... 以新疆棉秆为原料,在300~700℃下利用快速和慢速热解方式制备了生物炭,研究了快速和慢速热解对棉秆生物炭形貌、表面官能团、pH值、元素组成的影响.利用室内土柱试验,研究了不同条件下制备的生物炭对土壤持水量的影响.结果表明:1)随着热解温度的升高,生物炭产率下降,pH值提高,孔隙度增加.快速热解生物炭具有孔隙发达、芳香性高、稳定性强的优点.2)土壤持水量随着生物炭添加量和热解温度的升高而提高.生物炭添加量为0.03 g/g时,土壤持水量分别为51.7%和49.7%,比未添加生物炭提高了32.5%和27.4%.3)添加生物炭土壤15 d后保水量仍有40.3%,远高于纯土壤,且添加快速热解生物炭的土壤保水量高于慢速热解生物炭. 展开更多

关键词 棉秆 快速热解 慢速热解 生物炭 土壤持水能力

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沙尔湖煤与准东煤不同温度快速热解产物特性对比研究

8

作者 买尔哈巴·阿不都热合曼 李宏侠 +5 位作者 王建江 杨涛 魏博 彭华林 文蓉蓉 程现志 《煤化工》 CAS 2024年第2期142-146,共5页

对沙尔湖矿区的3个煤样与准东矿区的准东煤、宜化煤、红沙泉煤6种煤样在400℃、600℃、800℃、1000℃进行快速热解反应,并对热解气体进行气相色谱分析、焦油产物进行GC-MS分析,探究温度对6种煤样热解产物特性的影响。结果表明:沙尔湖矿... 对沙尔湖矿区的3个煤样与准东矿区的准东煤、宜化煤、红沙泉煤6种煤样在400℃、600℃、800℃、1000℃进行快速热解反应,并对热解气体进行气相色谱分析、焦油产物进行GC-MS分析,探究温度对6种煤样热解产物特性的影响。结果表明:沙尔湖矿区3个煤样在4个温度段中的气体产物组分更丰富,在600℃下热解产生的煤焦油成分中,酚类含量最高、烯烃含量最低;准东煤、宜化煤的热解焦油中以烷烃为主;此外,沙尔湖矿区3个煤样与红沙泉煤的热解产物特性类似。 展开更多

关键词 快速热解 沙尔湖煤 准东煤 热解温度 气体产物 焦油成分

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中温分离循环流化床锅炉燃用准东煤的灰沉积与腐蚀特性研究 被引量：2

9

作者 刘江山 魏博 +4 位作者 陈丽娟 马金荣 马剑飞 韩兴龙 肖伍扬 《锅炉技术》 北大核心 2022年第4期37-43,共7页

对某台中温分离循环流化床锅炉燃用准东煤过程中存在的沾污结渣问题进行分析,收集了一级蒸发器、三级过热器和二级过热器沉积的渣样,采用X射线衍射、X射线荧光光谱仪、扫描电镜和X射线能谱仪对渣样的元素分布、矿物成分和微观形貌进行... 对某台中温分离循环流化床锅炉燃用准东煤过程中存在的沾污结渣问题进行分析,收集了一级蒸发器、三级过热器和二级过热器沉积的渣样,采用X射线衍射、X射线荧光光谱仪、扫描电镜和X射线能谱仪对渣样的元素分布、矿物成分和微观形貌进行分析。结果表明:燃用准东煤时中温分离循环流化床锅炉炉膛内换热器区域发生了严重的结渣和腐蚀问题。换热器所处的温度区域和换热器管束布置对结渣特性影响严重。当烟气温度较高时,沉积过程主要为:烟气中熔融的CaSO_(4)颗粒撞击换热器表面形成初始沉积层,而后黏结烟气中的飞灰颗粒,最终造成结渣。当温度较低时,沉积过程主要为:烟气中的Na、Si、Al结合生成钠的硅铝酸盐沉积在换热器表面引发结渣。并且沉积物中的硫酸盐与管壁氧化层生成硫酸盐络合物,导致换热器表面的腐蚀。 展开更多

关键词 准东煤 中温分离循环流化床锅炉 沾污结渣 CaSO_(4) 换热器腐蚀

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甲苯与水在不同粒径的13X分子筛表面竞争吸附研究 被引量：1

10

作者 杨森 魏博 +5 位作者 王建江 陈丽娟 郭皓 费轲 刘伟华 肖伍扬 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第11期3065-3069,3073,共6页

以甲苯作为VOCs代表物,采用固定床吸附含湿甲苯,研究粒径、湿度、温度对13X分子筛吸附容量、吸附时间的影响。从吸附动力学角度出发,采用Yoon-Nelson模型拟合甲苯与水的吸附穿透曲线。结果表明,0.5~1,1.6~2.5,3~5 mm三种粒径在吸附温度4... 以甲苯作为VOCs代表物,采用固定床吸附含湿甲苯,研究粒径、湿度、温度对13X分子筛吸附容量、吸附时间的影响。从吸附动力学角度出发,采用Yoon-Nelson模型拟合甲苯与水的吸附穿透曲线。结果表明,0.5~1,1.6~2.5,3~5 mm三种粒径在吸附温度40℃,相对湿度RH30条件下平衡吸附容量分别达到19.86,20.41,21.36 mg/g;湿度升高至RH70时,其平衡吸附容量分别降低为0.86,1.78,2.03 mg/g;三种粒径的13X分子筛在湿度相同时,吸附时间与吸附容量随着粒径的增大而增加。RH50条件下,吸附温度由40℃升至80℃的过程中,0.5~1,1.6~2.5,3~5 mm三种粒径的吸附容量分别由12.075,13.577,18.291 mg/g下降至3.083,11.483,12.885 mg/g,相同湿度下,分子筛吸附容量随吸附温度的升高而降低。Yoon-Nelson模型很好地拟合13X分子筛吸附不同湿度VOCs的过程;粒径的改变引起含湿甲苯扩散路径长度的变化,水团簇的形成和路径长度共同影响了水与甲苯的竞争吸附过程,这解释了粒径对多组分吸附结果的影响,并为处理含湿甲苯提供新的思路。 展开更多

关键词 13X分子筛 甲苯 湿度 吸附 粒径

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不同反应条件及表面活性剂对氨水表面张力的影响研究 被引量：1

11

作者 蒋权 王建江 +5 位作者 王珊 魏博 陈丽娟 田景正 赵丰硕 祁世乾 《应用化工》 CAS CSCD 北大核心 2023年第6期1726-1729,共4页

采用铂金板法测定了不同浓度、温度及不同表面活性剂条件下氨水溶液的表面张力值,并用高速摄像机记录铂金板浸入、脱离液体过程的浸润高度。结果表明,温度或浓度的变化均与氨水溶液的表面张力值呈现不同程度的负相关关系。在20.5~45℃... 采用铂金板法测定了不同浓度、温度及不同表面活性剂条件下氨水溶液的表面张力值,并用高速摄像机记录铂金板浸入、脱离液体过程的浸润高度。结果表明,温度或浓度的变化均与氨水溶液的表面张力值呈现不同程度的负相关关系。在20.5~45℃范围内,不同浓度氨水的表面张力值下降幅度在9.17%~11.48%;随着氨水浓度在0~25%范围内增加,溶液表面张力值逐渐下降,降幅达15.20%;不同表面活性剂的加入可显著降低氨水的表面张力值,10%浓度的氨水表面张力值降幅最高达46.18%;所有测量结果中铂金板的浸润高度和面积值与表面张力值变化呈相反趋势。 展开更多

关键词 表面张力 温度 氨水浓度 表面活性剂

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微型流化床中萘催化裂解生成H_(2) 和CH_(4) 反应动力学研究

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作者 阿依谢姆古丽·阿布都热依木 亚力昆江·吐尔逊 +2 位作者 艾热提·阿不都艾尼 周术林 钟梅 《低碳化学与化工》 CAS 北大核心 2023年第1期95-103,共9页

生物质气化是生物质能代替化石能源中最具吸引力的方法之一,而生物质气化焦油中萘是最稳定、难以分解的环烃之一。选取萘作为气化焦油模型化合物,利用浸渍法制备了Cu/Ni负载橄榄石催化剂(15Ni/O、9Cu/6Ni/O、15Cu/O),在微型流化床反应器... 生物质气化是生物质能代替化石能源中最具吸引力的方法之一,而生物质气化焦油中萘是最稳定、难以分解的环烃之一。选取萘作为气化焦油模型化合物,利用浸渍法制备了Cu/Ni负载橄榄石催化剂(15Ni/O、9Cu/6Ni/O、15Cu/O),在微型流化床反应器(MFBRA)中,采用模型拟合法计算了萘催化裂解生成H_(2) 和CH_(4) 的动力学参数,评价了双金属催化剂的性能。结果表明,所选的机理函数G(16)、G(20)和G(24)均满足不同催化剂催化裂解萘生成H_(2) 和CH_(4) 的反应。不同CuO和NiO质量分数的催化剂H_(2) 的生成活化能(Ea)值大小顺序为SiO_(2)> 15Ni/O>橄榄石> 15Cu/O> 9Cu/6Ni/O,CH_(4) 的Ea值大小顺序为橄榄石> 15Ni/O> SiO_(2)> 9Cu/6Ni/O> 15Cu/O。萘在9Cu/6Ni/O催化剂上裂解生成H_(2) 的Ea值均小于其他催化剂,说明双金属负载橄榄石催化剂对萘的催化裂解反应催化性能更好。 展开更多

关键词 微型流化床 萘 橄榄石 催化裂解 反应动力学

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和田市大气颗粒物细菌群落结构及影响因素

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作者 李科军 迪丽努尔·塔力甫 +4 位作者 王新明 艾力江·努尔拉 阿布力克木·阿布力孜 刘会斌 安菊琴 《环境科学与技术》 CAS CSCD 北大核心 2022年第11期35-44,共10页

文章采集极干旱区域和田市城区2020年1月(非沙尘)和2020年7月(沙尘)2个不同时期的可吸入颗粒物(PM_(2.5)和PM_(10)),并采用离子色谱法和高通量测序法分别分析可吸入颗粒物中水溶性离子和细菌群落组成。结果表明,和田市城区PM_(2.5)质量... 文章采集极干旱区域和田市城区2020年1月(非沙尘)和2020年7月(沙尘)2个不同时期的可吸入颗粒物(PM_(2.5)和PM_(10)),并采用离子色谱法和高通量测序法分别分析可吸入颗粒物中水溶性离子和细菌群落组成。结果表明,和田市城区PM_(2.5)质量浓度越高,可吸入颗粒物中细菌丰富度和多样性越低,而PM_(10)质量浓度越高,可吸入颗粒物中细菌丰富度和多样性越高;变形菌门(PM_(2.5):沙尘43.5%和非沙尘32.6%,PM_(10):沙尘33.9%和非沙尘45.4%)和厚壁菌门(PM_(2.5):沙尘22.7%和非沙尘28.5%,PM_(10):沙尘23.8%和非沙尘17.3%)是大气颗粒物中最丰富的细菌,不动杆菌属(PM_(2.5):沙尘16.2%和非沙尘7.2%,PM_(10):沙尘9.2%和非沙尘13.9%)是大气颗粒物中优势细菌属。冗余分析结果显示,温度和Ca2+对细菌群落结构分布有较大影响。气团轨迹结果表明,非沙尘期500 m气团来源于城区较近的塔克拉玛干沙漠,1 000 m和1 500 m高度时,气团来源于中国周边国家;沙尘期气团都经过塔克拉玛干沙漠。 展开更多

关键词 PM_(2.5) PM_(10) 细菌群落结构 和田市城区

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