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基于分形建模的高煤级煤孔隙结构特征量化表征——以阳泉矿区山西组煤样为例 预览
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作者 赵迪斐 郭英海 +2 位作者 WANG GEOFF 刘静 王琳琳 《东北石油大学学报》 CAS 北大核心 2019年第3期53-66,I0004共15页
以阳泉矿区山西组煤样为例,根据高压压汞及分形建模,获取高煤级煤孔隙结构特征参数,结合氩离子抛光—场发射扫描电镜,识别微—纳米尺度的孔隙发育类型及结构特征,明确储集空间构成及孔隙结构对煤中气体的影响,构建气体行为与孔隙结构的... 以阳泉矿区山西组煤样为例,根据高压压汞及分形建模,获取高煤级煤孔隙结构特征参数,结合氩离子抛光—场发射扫描电镜,识别微—纳米尺度的孔隙发育类型及结构特征,明确储集空间构成及孔隙结构对煤中气体的影响,构建气体行为与孔隙结构的关系。结果表明:阳泉矿区山西组高煤级煤储层孔隙结构复杂,在不同发育尺度具有不同的分形特征;基于孔隙结构特征、分形特征和多孔介质甲烷的分子动力学特征,将孔隙划分为3个大类(超微吸附孔隙、纳米扩散孔隙和微纳米渗流孔隙)和5个小类(超微孔隙、分子扩散孔隙、Knudsen扩散孔隙、层流滑移孔隙和紊流滑移孔隙),将基质孔隙气体的运移方式划分为吸附相—固溶相扩散场、Knudsen扩散场、层流场及紊流场,多数高煤级煤样品层流滑移孔隙的不发育表明层流场的弱势发育。量化高煤级煤储层微观储集空间,建立孔隙结构与煤层气渗流、运移的关系,为高煤级煤层气勘探开发、地质理论研究提供依据。 展开更多
关键词 孔隙结构 分形特征 纳米孔 孔隙分类 高煤级煤 山西组 阳泉矿区
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水汽对膜法捕集CO2的影响 预览
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作者 杨林军 孙莹 +1 位作者 张琳 王霞 《高校化学工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2019年第4期972-979,共8页
为了考察水汽单独存在及与SO2或颗粒物共存时对聚酰亚胺(PI)分离膜和聚丙烯(PP)吸收膜捕集CO2性能的影响规律,利用自行搭建的CO2膜捕集试验台进行了研究。结果表明:在试验条件下,当烟气的相对湿度达到90%时,PI分离膜对CO2/N2的分离因子... 为了考察水汽单独存在及与SO2或颗粒物共存时对聚酰亚胺(PI)分离膜和聚丙烯(PP)吸收膜捕集CO2性能的影响规律,利用自行搭建的CO2膜捕集试验台进行了研究。结果表明:在试验条件下,当烟气的相对湿度达到90%时,PI分离膜对CO2/N2的分离因子略有上升,但渗透速率下降,PP膜的CO2吸收效率下降7%,经N2反吹后,PI膜和PP膜的捕集效率均能得到恢复;水汽与SO2共存,PI分离膜的CO2/N2分离因子和渗透速率分别下降5.64%和24.54%,PP吸收膜脱除效率下降18%,但经N2反吹及膜丝实验前后红外测试表明水汽与SO2共存对PI膜和PP膜性能造成的影响都是可逆的;水汽与颗粒物共存时,PI分离膜的CO2/N2分离因子和渗透速率分别下降39.79%和49.82%,PP吸收膜脱除效率下降18.9%,通过N2反吹分析水汽和颗粒物共存对PI分离膜和PP膜造成的影响不可逆。 展开更多
关键词 CO2膜捕集 分离膜 吸收膜 水汽 SO2 颗粒物
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再生铅厂土壤重金属污染及健康风险评价 被引量:1
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作者 骆占斌 陈浮 +3 位作者 张旺园 冯启言 张绍良 马静 《环境科学与技术》 CSCD 北大核心 2018年第4期197-204,共8页
为监测和评估再生铅生产的环境风险,掌握再生铅生产企业搬迁前后周边土壤重金属污染特征及富集规律,该文检测了江苏省某再生铅生产企业周边土壤中重金属(Cu、Cd、Pb、Zn和Cr)的浓度,并评价污染程度及其健康风险。结果表明,该企业周边... 为监测和评估再生铅生产的环境风险,掌握再生铅生产企业搬迁前后周边土壤重金属污染特征及富集规律,该文检测了江苏省某再生铅生产企业周边土壤中重金属(Cu、Cd、Pb、Zn和Cr)的浓度,并评价污染程度及其健康风险。结果表明,该企业周边土壤中重金属污染状况为Cd〉Pb〉Cu〉Zn≈Cr,其中Cd污染最为严重,超过了土壤环境二级标准,存在极强的生态风险;健康风险评价表明,再生铅生产企业周边土壤中Cd和Pb污染对人体存在较强的潜在健康风险,特别是对儿童健康影响更加严重。总体而言,新建厂区污染远低于废弃厂区,表明工业企业科学规划、异地搬迁有利于降低环境风险。 展开更多
关键词 重金属污染 健康风险 再生铅 回收利用
煤基活性炭孔隙结构与丁烷吸脱附的关系
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作者 杨昌 张双全 +3 位作者 赵旺 杜国昌 刘正峰 卿涛 《煤炭技术》 2018年第12期341-344,共4页
为了探究煤基活性炭孔隙结构对于丁烷吸附-脱附的影响,通过配煤法制得比表面积1 494 m2/g、总孔容1.11 cm3/g、丁烷工作容量39.51wt%(11.70 g/100 mL)的煤基活性炭。通过改变工艺条件得到不同孔分布的活性炭,分析活性炭样品孔隙结构与... 为了探究煤基活性炭孔隙结构对于丁烷吸附-脱附的影响,通过配煤法制得比表面积1 494 m2/g、总孔容1.11 cm3/g、丁烷工作容量39.51wt%(11.70 g/100 mL)的煤基活性炭。通过改变工艺条件得到不同孔分布的活性炭,分析活性炭样品孔隙结构与丁烷吸脱附之间的关系。结果表明:活性炭的总孔容与丁烷工作容量有显著的正相关关系,活性炭孔径在1.83 nm以下的孔不利于丁烷分子的吸附-脱附,而最利于活性炭吸附-脱附丁烷的孔径是1.83~3.70 nm。 展开更多
关键词 活性炭 丁烷工作容量 孔隙结构
煤粉产出对煤层气井压裂裂缝渗透率的影响
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作者 张学彦 刘世奇 +3 位作者 桑树勋 杨延辉 杨艳磊 刘书培 《煤矿安全》 北大核心 2017年第10期5-8,共4页
为了合理控制煤层气井产出煤粉,以沁水盆地南部高阶煤为研究对象,通过不同有效应力和水注入速率下压裂裂缝渗透率的测定,探讨了煤粉运移对压裂裂缝渗透率的影响。结果表明,压裂裂缝渗透率随有效应力的增加先减小后增大;有效应力≤4 MPa... 为了合理控制煤层气井产出煤粉,以沁水盆地南部高阶煤为研究对象,通过不同有效应力和水注入速率下压裂裂缝渗透率的测定,探讨了煤粉运移对压裂裂缝渗透率的影响。结果表明,压裂裂缝渗透率随有效应力的增加先减小后增大;有效应力≤4 MPa时,随有效应力增大,煤粉淤堵加重,压裂裂缝渗透率迅速降低;有效应力〉4 MPa时,煤由弹性形变转变为塑性形变,裂缝渗透率增大。铺单一粒径压裂砂的情况下,水注入速率≤20 mL/min时,水携带煤粉的能力较弱,煤粉淤堵严重,裂缝渗透率迅速降低;水注入速率〉20 mL/min时,高速水流缓解了煤粉淤堵,渗透率降幅变缓。混合铺砂时,压裂砂打磨裂缝壁面,造成压裂裂缝渗透率升高。 展开更多
关键词 高阶煤 煤粉产出 压裂裂缝 渗透率 沁水盆地南部 煤层气
复掺粉煤灰吸附剂碳化固碳反应及对重金属浸出特性的影响
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作者 徐潇 周来 +1 位作者 茅佳俊 冯启言 《环境工程学报》 CAS CSCD 北大核心 2017年第3期1807-1813,共7页
针对复掺方法提高粉煤灰矿物固碳效率和重金属析出钝化作用,采用粉煤灰掺入不同比例的消石灰和氧化铝制备了固碳吸附剂,利用三相高压反应釜模拟碳酸化固碳反应,利用热重-差热测试分析了不同配比固化剂CO_2固定量和固定效率,对碳酸化反... 针对复掺方法提高粉煤灰矿物固碳效率和重金属析出钝化作用,采用粉煤灰掺入不同比例的消石灰和氧化铝制备了固碳吸附剂,利用三相高压反应釜模拟碳酸化固碳反应,利用热重-差热测试分析了不同配比固化剂CO_2固定量和固定效率,对碳酸化反应前后固化剂的化学成分进行了分析,揭示了复掺粉煤灰吸附剂固碳机理,对碳酸化反应前后固化剂材料中重金属浸出毒性进行了实验模拟。结果表明,粉煤灰基固化剂复掺消石灰后,增加了固化材料中CaO量,显著提高了碳酸化体系中pH值,当粉煤灰与消石灰质量比为1∶1时,碳固定效率最高,达到6.98%。当消石灰的投加量为50%时,As、Cd、Cu、Pb、Cr受到了较强的抑制效果,Ni、Zn的浸出浓度没有变化。因此,复掺消石灰、氧化铝的粉煤灰基碳固化材料可有效改善纯粉煤灰碳酸化固定CO2的效率,并可降低粉煤灰碳酸化后重金属的浸出毒性。 展开更多
关键词 粉煤灰 二氧化碳 矿物固定 重金属 浸出毒性
深部含水灰岩层处置CO2作用机理探讨
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作者 杨柳 朱炎铭 +1 位作者 王阳 唐鑫 《煤炭技术》 CAS 北大核心 2017年第3期120-122,共3页
研究基于IS-100型高压气体等温吸附/解吸仪与自制密封反应器为实验平台.模拟了地质处置后CO2在不同压力和不同时间尺度下与深部含水灰岩的气-水-岩作用。实验结果表明:灰岩中钙离子在溶有CO2的溶液中极易析出;灰岩溶蚀速率随CO2注... 研究基于IS-100型高压气体等温吸附/解吸仪与自制密封反应器为实验平台.模拟了地质处置后CO2在不同压力和不同时间尺度下与深部含水灰岩的气-水-岩作用。实验结果表明:灰岩中钙离子在溶有CO2的溶液中极易析出;灰岩溶蚀速率随CO2注入压力的增高而呈线性增加;灰岩溶蚀量随时间的延长而增加,但溶蚀速率逐渐减小,并趋于稳定。 展开更多
关键词 地质处置 气-水-岩作用 深部含水灰岩
碳酸酐酶在Fe3O4表面固定及性能分析研究 预览
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作者 李娟 周心澄 +1 位作者 张琳 杨林军 《科学技术与工程》 北大核心 2017年第25期151-157,共7页
首先将羧基官能团引入纳米级Fe_3O_4表面,并用交联剂戊二醛将碳酸酐酶(carbonic anhydrase,CA)固定到Fe_3O_4上,即得到固定化酶。采用比表面积(BET)、热重分析(TG)、傅里叶红外(FTIR)、X射线衍射(XRD),扫面电镜(SEM)等手段... 首先将羧基官能团引入纳米级Fe_3O_4表面,并用交联剂戊二醛将碳酸酐酶(carbonic anhydrase,CA)固定到Fe_3O_4上,即得到固定化酶。采用比表面积(BET)、热重分析(TG)、傅里叶红外(FTIR)、X射线衍射(XRD),扫面电镜(SEM)等手段对载体材料和固定化酶的物理化学性质进行表征对比。以对硝基苯酚乙酸酯(p-NPA)为底物,采用紫外分光光度计测定酶活。结果表明,制备的载体材料具有较大的比表面积,表面羧基化后,载体共价结合后的有机物含量达到11.24%;载体材料表面不存在C=C。采用戊二醛进行酶的固定化试验时,固定化酶活性最大可达到68.26%;且固定化酶比游离态酶具有更高的操作稳定性和贮藏稳定性。本方法有望将固定化酶应用在连续式填料塔反应器中以提高其低浓度CO_2的去除效率。 展开更多
关键词 碳酸酐酶 FE3O4 羧基化 固定化 戊二醛
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固定化碳酸酐酶催化吸收模拟烟气中CO2实验研究 预览
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作者 李娟 张琳 +1 位作者 孙莹 杨林军 《化工进展》 CSCD 北大核心 2017年第9期3502-3507,共6页
利用表面羧基化四氧化三铁和戊二醛交联法实现碳酸酐酶的固定,对比考察了游离态碳酸酐酶和固定化碳酸酐酶对CO2催化吸收效果的影响;还自行设计了填料塔反应装置,在填料塔式反应器中进行了固定化碳酸酐酶催化吸收CO2实验,考察了操作... 利用表面羧基化四氧化三铁和戊二醛交联法实现碳酸酐酶的固定,对比考察了游离态碳酸酐酶和固定化碳酸酐酶对CO2催化吸收效果的影响;还自行设计了填料塔反应装置,在填料塔式反应器中进行了固定化碳酸酐酶催化吸收CO2实验,考察了操作条件及共存气体SO2对固定化碳酸酐酶催化吸收CO2性能的影响。结果表明,游离态碳酸酐酶和固定化碳酸酐酶可缩短CO2达到饱和浓度所需的时间;同时,得到最优的操作条件为:液气比为28L/m3,气体流速为25.5cm/min,单位塔体积加酶量为600mg/L(载酶量2mg/L),吸收液温度为35℃;固定化碳酸酐酶经连续5h催化吸收CO2后,CO2的去除效率仍可维持在30%以上;此外,SO2的存在不利于固定化碳酸酐酶对CO2的催化吸收。 展开更多
关键词 固定化酶 二氧化碳 催化吸收 填料塔反应器
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沉淀沉积法制备活性炭负载铜基催化剂及其氧化羰基化 预览
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作者 王瑞玉 郭明 李忠 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第9期1142-1146,共5页
采用沉淀沉积法制备了活性炭负载的铜基催化剂,并用其催化甲醇直接气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC)。通过催化活性评价以及XRD、H2-TPR、SEM等表征考察了铜源、还原剂、沉淀剂、铜负载量等制备条件对催化剂性能的影响。结果表明,... 采用沉淀沉积法制备了活性炭负载的铜基催化剂,并用其催化甲醇直接气相氧化羰基化合成碳酸二甲酯(DMC)。通过催化活性评价以及XRD、H2-TPR、SEM等表征考察了铜源、还原剂、沉淀剂、铜负载量等制备条件对催化剂性能的影响。结果表明,采用醋酸铜作为铜源、葡萄糖作为还原剂、负载量为17.1%时制备的Cu2O/AC催化剂合成DM C活性最佳,在M e OH/CO/O2体积比=5∶11∶1、SV=6 625 h-1的条件下,催化剂最高时空收率可达99.36 mg/(g·h),DMC的选择性为83.13%。 展开更多
关键词 铜基催化剂 活性炭 沉淀沉积法 氧化羰基化 碳酸二甲酯
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氧化/还原预处理对Cu2O/AC催化甲醇氧化羰基化的影响 预览
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作者 王瑞玉 白思雨 +1 位作者 郑传月 李忠 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第10期1245-1251,共7页
将醋酸铜热解制备的Cu2O/AC(活性炭)催化剂,在氧化(O2/N2)和还原(H2/N2、CO/N2)气氛下进行预处理。350℃下预处理4h,氧化气氛中Cu2O完全被氧化为CuO,还原气氛中Cu2O被还原为单质铜。经CO/N2预处理的催化剂表面cu0分散性... 将醋酸铜热解制备的Cu2O/AC(活性炭)催化剂,在氧化(O2/N2)和还原(H2/N2、CO/N2)气氛下进行预处理。350℃下预处理4h,氧化气氛中Cu2O完全被氧化为CuO,还原气氛中Cu2O被还原为单质铜。经CO/N2预处理的催化剂表面cu0分散性好,催化活性显著升高。在常压固定床微型反应装置上测试,在140℃的反应温度下,碳酸二甲酯的时空收率和选择性分别达到了261.9mg/(g·h)和74.7%。反应后,还原气氛(H2/N2、CO/N2)预处理的催化剂与Cu2O/AC催化剂中铜物种价态组成趋于一致,催化活性亦趋于一致。关联反应前后催化剂表面铜物种的变化和催化活性的差异,可以认为cu2具有较高的初始催化活性.Cu2O活性和价态均较为稳定。CuO活性较低。 展开更多
关键词 铜基催化剂 活性炭 预处理 氧化羰基化 碳酸二甲酯 非均相催化
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CuCl2和HY分子筛的表面反应及Cu/Y分子筛的制备及其催化甲醇氧化羰基化 预览
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作者 王瑞玉 李忠 《催化学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2014年第1期134-139,共6页
以CuCl2为前驱物与HY分子筛进行固相离子交换制备了Cu/Y催化剂,采用热重方法研究了CuCl2与HY分子筛的表面固相离子交换反应,结合活性测试表明催化剂中高度分散的CuC1和离子交换形式的Cu+物种是甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯的催化活性... 以CuCl2为前驱物与HY分子筛进行固相离子交换制备了Cu/Y催化剂,采用热重方法研究了CuCl2与HY分子筛的表面固相离子交换反应,结合活性测试表明催化剂中高度分散的CuC1和离子交换形式的Cu+物种是甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯的催化活性中心.X射线光电子能谱表征和元素分析结果表明,活性金属Cu主要以CuCl形式存在于分子筛外表面,而在分子筛笼内则以交换的Cu+和少量吸附的CuCl形式存在.与以CuCl为交换铜源所制催化剂相比,以CuCl2为铜源制备的催化剂Cu含量低,催化活性更高. 展开更多
关键词 氯化铜 固相离子交换 催化剂 氧化羰基化 甲醇 碳酸二甲酯
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CuNaY分子筛的制备及其催化甲醇氧化羰基化 预览 被引量:3
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作者 王瑞玉 李忠 《燃料化学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第11期1361-1366,共6页
采用多种铜盐溶液与NaY分子筛离子交换制备了CuNaY催化剂,通过加入氨水提高溶液pH值以及高温活化,显著提高了该催化剂对甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯的反应活性.不同的铜盐水溶液交换制备的CuNaY催化剂催化活性不同,添加氨水将溶液pH... 采用多种铜盐溶液与NaY分子筛离子交换制备了CuNaY催化剂,通过加入氨水提高溶液pH值以及高温活化,显著提高了该催化剂对甲醇氧化羰基化合成碳酸二甲酯的反应活性.不同的铜盐水溶液交换制备的CuNaY催化剂催化活性不同,添加氨水将溶液pH值调节为11后,离子交换制备的CuNaY催化剂的催化活性和DMC选择性明显升高且趋于一致.经元素分析、XRD、XPS和H2-TPR表征可知,加入氨水可促进Cu2+离子交换的进行,提高CuNaY催化剂中Cu的交换量,催化剂中约75%的Cu2+定位于分子筛的超笼中. 展开更多
关键词 离子交换 CuNaY催化剂 氧化羰基化 甲醇 铜氨溶液 碳酸二甲酯
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