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煤颗粒热膨胀量与破碎特性的研究

煤颗粒的热膨胀破碎特性直接影响流化床锅炉的运行效率.本文利用热机械分析仪(TMA)测定了不同种类不同密度的型煤和原煤的热膨胀特性,并对部分破碎微观形貌进行了FSEM观察;通过旋转炉内的燃烧试验研究了热膨胀特性和破碎的关系.研究表明,煤颗粒在燃烧过程中其热膨胀破碎主要发生在挥发分析出阶段;内部挥发分的析出会使颗粒内压增大而产生膨胀,进而产生细小裂纹并破碎;挥发分越高,颗粒密度越大,其热膨胀形变率越大,越容易发生破碎现象;主要挥发分析出后热膨胀引起的破碎可以忽略.

关键词: 煤燃烧 , 热膨胀 , 热破碎 , TMA , FSEM

PMMA/TiO2-SiO2高分子杂化材料的制备与表征

李玉 , 于文志 , 韩兆让 , 刘春丽 , 余娜 , 崔琳琳

高分子材料科学与工程

用溶胶凝胶法和共混法相结合的方法制备了PMMA/TiO2-SiO2高分子杂化材料.并用傅里叶红外光谱(FT-IR)、原子力显微镜(AFM)和透射电镜(TEM)等测试方法对所得复合微粒进行了表征.结果表明, TiO2-SiO2复合粒子呈核-壳结构,具有Ti-O-Si网络;该核壳结构可均匀地分散在聚甲基丙烯酸甲酯中,形成PMMA/TiO2-SiO2高分子杂化材料.与纯的聚合物材料相比,PMMA/TiO2-SiO2高分子杂化材料有较好的热稳定性、优良的紫外屏蔽和可见光透过特性.

关键词: TiO2-SiO2 , 聚甲基丙烯酸甲酯 , 杂化材料

Fe3O4/聚苯乙烯磁性微球的合成与表征

刘春丽 , 韩兆让 , 崔琳琳 , 余娜 , 李玉

高分子材料科学与工程

用化学共沉淀法合成了Fe3O4纳米微粒,并用双层表面活性剂对其进行表面修饰,得到了以水和乙醇为分散介质的磁流体.在磁流体的存在下,用改进的乳液聚合方法合成了Fe3O4/聚苯乙烯磁性微球.X射线衍射研究表明,Fe3O4纳米微粒的平均粒径约为10 nm;在透射电镜下观察磁性微球的粒径在140 nm左右;并用红外光谱和热失重方法表征了复合微球的化学成分及其所含Fe3O4的百分数.阐述了双层表面活性剂改性的机理,并对聚合过程中单体、磁流体及引发剂的用量的影响进行了讨论.

关键词: Fe3O4 , 聚苯乙烯 , 磁性微球 , 乳液聚合

表面含羧基磁性高分子复合微球的制备

赵吉丽 , 韩兆让 , 王莉 , 刘春丽 , 余娜 , 张群利

高分子材料科学与工程

用化学共沉淀法制备了Fe3O4纳米微粒,并对Fe3O4微球表面进行改性,以磁性Fe3O4为核,通过苯乙烯和丙烯酸的乳液共聚,制备了粒径均匀、以苯乙烯和丙烯酸共聚物为壳、表面含有一定羧基的磁性高分子纳米复合微球.测定了此微球的形态、结构和粒径,探讨了聚合单体、乳化剂等因素对微球合成的影响.

关键词: 纳米Fe3O4 , 乳液聚合 , 核壳粒子 , 磁性高分子复合微球

煤粉加压燃烧过程中氧气可达比表面积的实验研究

傅培舫 , 余娜 , 周怀春

工程热物理学报

针对煤粉燃烧SCT模型中的氧气可达比表面积,进行了不同煤种的加压热重分析(PTGA)和不同燃尽度下煤焦N2/BET比表面积的测试,研究表明:煤粉加压燃烧过程中,当平均孔径大于2 nm时,累积比表面积和氧气可达比表面积均随燃尽度的增加而增加,说明该孔径以上的比表面积与燃尽度有很好的相关性;常压下TGA中不同燃尽度下煤焦氧气可达比表面积是PTGA下的1.5～2倍,这部分说明了加压反应速率不可能与压力等倍数增加.

关键词: SCT模型 , 加压燃烧 , 氧气可达比表面积 , 燃尽度

煤粉燃烧SCT模型氧气可达比表面积的实验研究

余娜 , 傅培舫 , 周怀春

工程热物理学报

本文针对煤粉燃烧SCT模型中的氧气可达比表面积,进行了不同煤种的TG实验和N2/BET比表面积的测试,研究了煤粉燃烧过程中不同温度下比表面积在不同孔径下与燃尽度和燃烧速率的相关性,研究表明:煤粉在燃烧过程中的平均孔径大于3～11 nm时,该孔径以上的累积比表面积与燃尽度有很好的相关性;高阶煤的氧气可达比表面积在反应过程中逐渐增加,而低阶煤的氧气可达比表面积在反应过程中的变化不是很显著;通过大量的实验说明,不是所有的比表面积在反应过程中都发挥作用,而氧气可达比表面积可以很好地反映燃烧速率的变化.

关键词: SCT模型 , 氧气可达比表面积 , 燃尽度 , 高阶煤

用海娜花天然染料为敏化剂制备纳米TiO2太阳能电池

郝洪顺 , 杨阳 , 秦磊 , 王丽君 , 胡志强 , 刘贵山

人工晶体学报

以无水乙醇为溶剂,从海娜花中提取天然染料,用其作为敏化剂制备了纳米TiO2太阳能电池.采用高效液相色谱-二极管阵列检测器(HPLC-DAD)对天然染料组成进行分析,用紫外-可见(UV-Vis)吸收光谱对不同pH值下的海娜花染料进行测试,并对其敏化的纳米TiO2太阳电池进行光电性能分析.结果表明:海娜花天然染料主要成分为指甲花醌、木犀草素,次要成分为类胡萝卜素、叶绿素a及芹菜素等;在中性(原始pH值)条件下,在可见光区约420 nm、470 nm、670 nm处有吸收峰,在紫外光区约340 nm处有吸收峰;在碱性条件下,由于指甲花醌、木犀草素、芹菜素等酚羟基质子解离,紫外吸收峰发生红移并且吸收强度增加;在酸性条件下叶绿素a失去卟啉环中的镁成为脱镁叶绿素,主要吸收峰都在420 nm和670 nm左右;在pH =5时,海娜花天然染料作为敏化剂制备的纳米TiO2太阳能电池的光电性能比较好,开路电压为0.39 V、短路电流密度为0.66 mA·cm-2、填充因子为0.60、光电转换效率为0.15％,400nm处IPCE为1.7％.

关键词: TiO2 , 海娜花 , 染料敏化太阳能电池 , pH值 , 光电性能

石煤提钒萃余液的循环利用研究

张国斌 , 张一敏 , 黄晶 , 刘涛 , 王非 , 王一

稀有金属 doi:10.3969/j.issn.0258-7076.2013.06.016

以江西某地石煤为原料,采用直接酸浸—萃取—反萃—沉钒—煅烧的工艺进行萃余液循环利用实验,对石煤提钒萃余液循环利用过程中V浸出率、V萃取率,萃取现象,V2O5产品质量与萃余液循环次数之间的关系及杂质元素Al,K,Ca,Mg,Fe,Si在萃余液循环利用过程中的行为进行了研究.研究表明:萃余液的循环利用对V浸出率、V萃取率,萃取现象及V2O5产品质量的影响不大,在萃余液循环利用过程中,V的浸出率在92％～ 94％之间波动,V的一级萃取率在75％～78％之间波动,萃取现象正常,V2O5产品的品位始终大于98％;萃余液未循环时,浸出液中的Al,K,Ca已饱和,过饱和的Al,K以KAl(SO4)2(H2O)12的形式析出进入浸出渣中,过饱和的Ca以CaSO4的形式析出进入浸出渣中,使得萃余液循环过程中浸出液、萃原液、萃余液中Al,K,Ca的含量在第一次循环时急剧增加,随后增加趋势减缓,最终保持稳定;浸出液、萃原液、萃余液中Mg,Fe的含量随萃余液循环次数的增加逐渐累积,累积至一定程度后趋于稳定;浸出液、萃原液、萃余液中Si的含量在萃余液循环利用过程中基本不累积.

关键词: 石煤 , 萃余液 , 萃取 , 循环利用

连铸铸余渣的返回利用

宋素格 , 王三忠 , 张振申 , 王新志 , 孙玉强

钢铁研究

为了合理利用返回的连铸铸余渣,对铸余渣组分进行分析,得到其碱度平均值为4.09,w(TFe+ MnO)平均值为1.64％,属于高碱度还原性炉渣.对4种铸余渣返回利用方式进行了对比分析,结果表明:返回利用效果优劣次序依次为出钢前、出钢后、LF精炼开始前和LF精炼造渣期.在转炉出钢前进行返回利用效果最佳,适宜的铸余渣返回量为5.0～12.0 kg/t,吨钢综合冶炼成本可节约5.94元.

关键词: 铸余渣 , 返回利用 , 冶炼成本