杨大海
,
杨茉
,
康张阳
,
陈赛科
,
严祯荣
,
罗晓明
,
高子瑜
工程热物理学报
通过数值模拟对2955 t/h超超临界塔式炉炉膛内燃烧过程进行研究,给出了炉内流场、温度场的分布规律以及NOx排放的影响规律.结果表明,采用同心切圆燃烧方式、CCOFA风和SOFA风对燃烧区域过量空气系数的多级控制,实现了炉膛出口烟温偏差小、NOx的排放量低的要求,数值模拟与试验数据相比,两者基本吻合.
关键词:
超超临界锅炉
,
数值模拟
,
温度偏差
,
Nox排放
康张阳
,
杨茉
,
杨大海
,
陈赛科
,
严祯荣
,
罗晓明
,
高子瑜
工程热物理学报
本文给出一种弯管和文丘里管组合结构的新型浓淡煤粉燃烧器,并分别对弯管、文丘里管和这种弯管和文丘里管组合结构燃烧器内的气固两相流动进行了数值模拟。采用Euler-Lagrange方法和离散相模型（DPM）研究气固两相流动,气相湍流采用分离涡（DES）模拟方法,固相湍流采用离散随机游动（DRW）模型。结果表明,这三种结构对10μm的小颗粒分离作用都不好,而对于大于50μm的颗粒来说,弯管和文丘里管的组合结构不仅可以实现浓淡分离,而且高浓度区域不贴壁。
关键词:
文丘里管
,
浓淡分离
,
DES模型
,
离散相模型
刘华彦
,
张泽凯
,
徐媛媛
,
陈银飞
,
李希
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(10)60117-9
采用程序升温表面反应(TPSR)和原位漫反射红外光谱(DRIFTS)等手段研究了常温下NO和O2在高硅Na-ZSM-5分子筛上吸附-氧化反应机理.结果表明,Na-ZSM-5分子筛上NO的催化氧化过程中伴随着显著的NO2物理吸附,表现为NO氧化和N02吸附间的动态平衡.Na-ZSM-5分子筛表面NOx吸附物种的TPSR和原位DRIFTS表征表明,化学吸附的NO和气相中的O2在Na-ZSM-5表面反应生成吸附态的NO3,并继续与NO作用生成弱吸附的NO2和N2O4,它们吸附饱和后释放出来;其中,强吸附的NO3在NO氧化过程中起到了反应中间体的作用,同时也促进了NO的吸附.
关键词:
Na-ZSM-5分子筛
,
一氧化氮
,
氧化
,
氮氧化物
,
吸附
,
脱除
孙洪满
,
王有和
,
尹寒梅
,
许本静
,
历阳
,
阎子峰
硅酸盐通报
以工业水玻璃和硫酸铝为主要原料,正丁胺为模板剂,利用水热法合成出了高硅铝比ZSM-5分子筛.考察了晶化时间、晶化温度、投料硅铝比、合成体系pH值以及模板剂用量等因素对晶化产物的影响.采用X射线衍射、傅里叶变换红外光谱、低温氮气吸脱附、核磁共振、扫描电子显微镜等手段对合成样品进行了表征.结果表明:合成ZSM-5分子筛最适宜的条件为:晶化时间36 h,晶化温度170℃,投料硅铝比200,合成体系的pH=11.0,模板剂加入量为模硅比0.2.在最适宜条件下合成得到的ZSM-5分子筛产物具有高的相对结晶度,BET比表面积为335m2/g,晶粒尺寸约为5 μm×15 μm,骨架硅铝比大于100.
关键词:
正丁胺
,
水热合成
,
高硅铝比
,
ZSM-5分子筛
周新涛
,
刘起峰
,
苏达根
,
来兰梅
无机材料学报
doi:10.3724/sp.j.1077.2009.00581
以具有一定活性的偏高岭土兼作铝源与硅源，正磷酸作磷源，三乙醇胺和十六烷基三甲基溴化铵为复合模板剂，采用分段晶化的方法水热合成了高硅磷酸硅铝分子筛(SAPO-5). 利用X射线衍射分析（XRD）、红外光谱分析（FTIR）、扫描电镜(SEM)、29Si, 27Al MAS-NMR (固态核磁共振)、X光电能谱(XPS)，吸附氨的程序升温脱附（NH3-TPD）等手段对产物进行了表征. 研究结果表明:采用十六烷基三甲基溴化铵复合三乙醇胺作模板剂，可以促进SAPO-5晶体产物的形成，其产物形貌为尺寸大约20μm×5μm×5μm的规则柱状晶体. IR、MASNMR及XPS分析表明，反应后结构中的Si、Al的配位环境发生了较大的变化，形成了较多Al(OP)4及Si(AlO)4两种四配位结构，其Si/Al为0.56. 产物分子筛中的总酸量为0.578mmol/g，中强酸与弱酸比例为0.684.
关键词:
高岭土
,
metakaolin
,
hydrothermal
,
SAPO-5
周新涛
,
刘起峰
,
苏达根
,
来兰梅
无机材料学报
doi:10.3724/SP.J.1077.2009.00581
以具有一定活性的偏高岭土兼作铝源与硅源,正磷酸作磷源,三乙醇胺和十六烷基三甲基溴化铵为复合模板剂,采用分段晶化的方法水热合成了高硅磷酸硅铝分子筛(SAPO-5). 利用X射线衍射分析(XRD)、红外光谱分析(FTIR)、扫描电镜(SEM)、29Si, 27Al MAS-NMR (固态核磁共振)、X光电能谱(XPS),吸附氨的程序升温脱附(NH3-TPD)等手段对产物进行了表征. 研究结果表明:采用十六烷基三甲基溴化铵复合三乙醇胺作模板剂,可以促进SAPO-5晶体产物的形成,其产物形貌为尺寸大约20μm×5μm×5μm的规则柱状晶体. IR、MAS-NMR及XPS分析表明,反应后结构中的Si、Al的配位环境发生了较大的变化,形成了较多Al(OP)4及Si(AlO)4两种四配位结构,其Si/Al为0.56. 产物分子筛中的总酸量为0.578mmol/g,中强酸与弱酸比例为0.684.
关键词:
高岭土
,
偏高岭土
,
水热
,
SAPO-5
丁键
,
薛腾
,
吴海虹
,
何鸣元
催化学报
doi:10.1016/S1872-2067(16)62549-4
ZSM-5具有较高的催化活性和独特的择形选择性,因而被广泛用于精细化工和石油炼制等工业过程.但其较小的孔道尺寸导致其在反应中尤其在催化过程中的传质受到影响,从而严重影响催化剂寿命.为了解决反应过程中分子筛中底物及产物的扩散限制问题,近年来关于介微孔复合多级孔道分子筛的研究在分子筛合成领域引起了广泛兴趣,并取得一定进展.但直接合成法存在成本及复杂性问题,因此在量产的分子筛上进行后改性引入介孔表现出明显优势.在这一大类处理过程中,碱处理造介孔因成本低以及可操作性较高而备受青睐.但由于脱硅所形成的介孔往往无序,稳定性较差,因此提高其水热稳定性具有重要意义.文献已有较多报道通过磷元素修饰抑制分子筛在水热环境中脱铝,从而提高分子筛骨架稳定性.但传统的磷元素修饰一般采用后续浸渍法,过程繁琐.本课题组开发了一步法后处理制备高水热稳定多级孔ZSM-5分子筛,将脱硅过程与磷引入过程相结合,以四乙基氢氧化磷(TEPOH)为磷源,直接处理微孔分子筛得到含磷的多级孔分子筛.相比于传统的分子筛磷修饰过程,该磷物种在处理中优先交换分子筛骨架上铝原子附近用来平衡电荷的钠离子,从而增加了磷物种与铝物种相互作用的可能性,提高了稳化骨架的效果.基于此,本文利用氮吸附-脱附、元素分析、X射线粉末衍射(XRD)、扫描电镜(SEM)、透射电镜(TEM)、氨程序升温脱附(NH3-TPD)以及27Al和31P固体核磁(NMR)等一系列表征技术,证明该一步后处理法对分子筛催化性能的作用.SEM和XRD结果表明,分子筛在进行各种处理前后,相对结晶度和分子筛形貌变化不大,说明大部分微孔得到保留.TEM测试表明,经过该一步后处理法得到的分子筛实现了介孔的引入,介孔孔径在10–20 nm.元素分析结果表明,几乎所有的磷源物质在该过程中被引入到分子筛上,实现了介孔和磷物种的同时引入.NH3-TPD测试表明,含磷分子筛在老化前后较无磷分子筛具有更高的酸性位密度保留度,说明磷元素对分子筛上的酸性位起到了稳化作用.孔结构特性数据不仅说明了脱硅过程中成功引入介孔,而且含磷分子筛老化前后的介孔特性数据保留度明显高于无磷样品,实现了磷元素对介孔结构的稳化作用.27Al和31P NMR结果从理论上证明了该样品上磷元素对抑制骨架脱铝的稳化效应,证实了分子筛在处理后水热稳定性的提高.基于前期的研究工作,本文完善了磷元素对分子筛稳化作用的机理过程.TEPBr在水热活化过程中转变成磷酸盐,并修饰分子筛的骨架铝以及部分难以避免的非骨架铝.该过程中形成的磷铝物种在后续的水热老化过程中进一步修饰分子筛骨架铝,使骨架铝得到稳化.而在脱硅过程中存在的"反插铝"过程往往使大部分骨架铝位于介孔孔道中,磷元素与铝元素的相互作用同时也对介孔进行了稳化.通过正辛烯和1,3,5-三异丙苯的裂化测试发现,处理后的分子筛由于其优化后的孔道性能和酸性性质,大大提高了底物分子的转化率以及其自身的容碳能力,从而延长了催化寿命.
关键词:
脱硅
,
磷修饰
,
一步处理法
,
水热稳定性
,
烃类裂解
