(63)Ni在泥煤-水体系中的吸附动力学
煤泥水悬浮液体系中EDLVO理论及应用_郭玲香
的。
因此,在图4和图5的两条等ΔB线上,α值是相同的。
如改变P C的值做实验,当P C增大,α的值也相应增大。
由于P C变化不大,在一级近似上可视精矿率不变。
在这一推断下,曲线上各点所代表的处理量与其所内含的产量是成正比的。
本文以处理量为变量进行的分析和结论,同样应适用于以精产量为变量的情况。
即是说,在产品质量标准不变的前提下,以处理量为变量所得到的最佳参量配置就是以产量为变量所得到的最佳参量配置。
参考文献〔1〕 R.G erber and R.Birss,High Gradient Magnetic Separation, England Research Studies Press,1983〔2〕 Y.J.Yu,H.L.Nan etc,Feasibility study on kaolin clay pu2 rification and coal desulphurization by superconducting HGMS,Cryogenics》Vol.30,September Supplement1990,(收稿日期 1999年4月10日)〔作者简介〕南和礼 中国科学院电工研究所副研究员煤泥水悬浮液体系中EDL VO理论及应用郭玲香(太原理工大学・030024) 欧泽深(中国矿业大学・徐州 221008)胡明星(东南大学・上海 210000) 摘 要 阐述了EDLVO理论的基本原理,并计算了煤泥水悬浮液体系中颗粒间的作用能。
煤是天然疏水性矿物,煤粒表面间的疏水吸引力对颗粒的凝聚起主导作用。
计算结果表明:EDLVO理论综合考虑颗粒间的各种相互作用能,能够很好地说明细粒煤的凝聚与分散行为。
关键词 煤泥水 颗粒 相互作用 EDLVO理论EDL V O THEOR Y AN D ITS APPL ICATION IN COALSL URR Y SUSPENSIONGuo Lingxiang(Taiyuan University of Technology)Ou Zeshen(China University of Mining&Technology)Hu Mingxing(S outheast University)Abstract:Not only the basic principle of the EDLVO theory has been expounded,but also the every kind interaction of fine coal particles in coal slurry suspension is calculated in this paper.Coal has the character of nat2 ural hydrophobicity,and the hydrophobic interaction between particles is a decisive factor to the aggregation of particles in hydrophobic suspension.The calculated results show that only the EDLVO theory can explain suc2 cessfully the aggregation or dispersion of fine coal particles.K eyw ords:Coal slurry,Particle,Interaction,EDLVO theory 近十几年来,化学工作者发现在亲水或疏水胶体粒子间存在某种特殊的相互作用力,对胶体分散体系的稳定性起决定性作用,从而提出了EDLVO理论〔1〕。
煤泥燃烧动力学机理研究的新方法探讨
LIU Ming-qiang,LIU Jian-zhong,WANG Rui-kun,ZHOU Jun-hu,CEN Ke-fa
( State Key Laboratory of Clean Energy Utilization( Zhejiang University) ,Institute for Thermal Power Engineering,Zhejiang University,Hangzhou 310027, China)
刘明强,刘建忠,王睿坤,周俊虎,岑可法
( 浙江大学 热能工程研究所 能源清洁利用国家重点实验室( 浙江大学) ,浙江 杭州 310027)
摘 要:采用热分析法对程序升温条件下煤泥燃烧反应进行动力学研究,综合运用模式配合法和无 模式法,推断出煤泥燃烧的最概然反应机理函数。 结果显示煤泥燃烧符合 Avrami-Erofeev 方程模 型(n = 3 / 2)。 所采用的研究方法是逐步推断、层层筛选的过程,整个推断过程综合采用多种方法, 兼具各种方法的优点,几乎没有作任何假设和近似处理,以活化能为判据,可以对机理函数进行明 显的区分,最后通过反算 dα / dt 进一步证明了所得结果是可靠的。 关键词:煤泥;动力学;热分析;机理函数 中图分类号:TD926． 4 文献标志码:A
为样品失水结束时的质量,m1 为反应结束时样品的
质量,m 为某一时刻样品的质量;β 为升温速率,℃ /
min;A 为指前因子;E 为表观活化能,kJ / mol;R 为普
适气体常数,取 8． 314 J / ( mol·K) ;T 为热力学温度,
混合捕收剂在锂云母表面吸附行为的分子动力学模拟研究
２０１９年第２期 有色金属（选矿部分）
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十二胺和氧化 石 蜡 皂 １∶４ 混 合，总 药 剂 量 ３７５ｇ／ｔ 时 得 到 ３．７７％ 品 位 的 精 矿 ，回 收 率 为 ７２．５８％ 。
混合捕收剂 相 比 单 独 使 用 胺 类 捕 收 剂，能 够 显 著提高精 矿 品 位，降 低 药 剂 使 用 量 。 ［４］ 但 对 于 其 协 同作用机理一直没有较为统一的结论。有研究认为 相对于单一 的 捕 收 剂 而 言，混 合 捕 收 剂 能 够 有 效 降 低表面张力［５］，而 由 于 异 种 电 荷 的 头 基 间 的 静 电 吸 引 而 更 强 的 相 互 作 用 和 离 子 对 （ｉｏｎ－ｐａｉｒ ａｓｓｏｃｉａｔｉｏｎ）［６］的 形 成 能 够 有 效 降 低 体 系 的 ＣＭＣ 值［７］。也有观 点 认 为，疏 水 链 之 间 的 相 互 作 用 以 ［８］ 及由于带异种电荷头基的插入屏蔽而减弱的锚固头 基间的静电斥力 使 ［９］ 得固体 表 面 的 捕 收 剂 吸 附 层 更 加稳定，从而获得比单一捕收剂更优的疏水效果 。 ［１０］
升精矿品位。如何桂春等 使 ［２］ 用 油 酸 钠 等 多 种 阴 离 子捕收剂与椰油胺复配进行宜春钽铌矿的锂云母浮 选，提出 最 佳 工 艺 条 件：ＬＺ－００ 和 椰 油 胺 ２∶１，总 药 剂量 ３６０ｇ／ｔ，得 到 的 精 矿 品 位 为 ４．１２％，回 收 率 ７０．３７％。吕子虎等 对 ［３］ 预 先 脱 泥 的 锂 云 母 矿，采 用
３．江西科技师范大学 化学化工学院，南昌３３００１３）
摘 要 ：采用 Ｍａｔｅｒｉａｌｓ Ｓｔｕｄｉｏ 中 Ｆｏｒｃｉｔｅ模块，对十二胺和油酸钠两种捕收剂分子在锂云母表面的吸附过程进行了 分 子 动力学模拟研究 ，分析了水分子在吸附前后相应的排布变化。吸附形貌的结果表明，十二胺与油酸钠用量在２∶１时吸附效果 最好 。通过对捕收剂头基以及碳原子分布函数的分析，其协同作用的机理可能是 十 二 胺 首 先 在 锂 云 母 表 面 进 行 有 效 吸 附，油 酸钠“间接”地通过头基间的静电吸引或是碳链之间的疏水 作 用，从 而 增 加 表 面 碳 链 密 度 和 高 度 并 使 得 吸 附 层 更 加 稳 定。 表 面水分子自扩散系数的分析也显示 ，吸附了单层 ＤＤＡ 和 混 合 捕 收 剂 的 自 扩 散 系 数 相 较 纯 云 母 表 面 的 值 分 别 下 降 了 ２０％ 和 ２５％ 左 右 ，表 明 混 合 捕 收 剂 的 吸 附 使 得 锂 云 母 表 面 更 加 疏 水 ，从 而 有 利 于 浮 选 的 进 行 。 关 键 词 ：锂云母浮选；混合捕收剂；吸附；分子模拟 中 图 分 类 号 ：ＴＤ９１ 文 献 标 志 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１６７１－９４９２（２０１９）０２－０１０８－０７
H2O和CH4在煤表面竞争吸附机理
第 ６ 期
林柏泉等：Ｈ２Ｏ和 ＣＨ４在煤表面竞争吸附机理
现有资料表明，成煤过程中，煤本身就含有约 ５％ ～１６％的水分，水分的存在会对瓦斯的赋存和 运移产生较大的影响［７］。冯增朝等认为水分和甲 烷同时存在时，水分先于甲烷吸附于煤表面，煤表 面吸附位 减 小，引 起 甲 烷 吸 附 量 减 少［８］。 李 晓 华 等分析了含水量为 ０％ ～１５％的新景矿 ３号煤瓦 斯解吸速 率，认 为 煤 样 水 分 含 量 与 瓦 斯 解 吸 速 率 成负相关，但有临界值［９］。Ｓｔｕａｒｔ等选用澳大利亚 和中国的煤样通过实验发现水分对高阶煤的影响 程度低于低 阶 煤，含 水 量 增 加，吸 附 热 降 低，水 的 存在影响煤对甲烷的吸附量［１０］。随着量子化学理 论和相关 分 子 模 拟 软 件 的 成 熟，利 用 密 度 泛 函 理 论（ＤＦＴ）研究小分子在煤表面上的作用机理越来 越多。相建华等 利 用 蒙 特 卡 洛 （ＧＣＭＣ）和 分 子 动 力学（ＭＤ）模拟研究了兖州煤模型与 ＣＨ４，ＣＯ２，Ｈ２ Ｏ之间的 相 互 作 用，并 利 用 等 量 吸 附 热 及 能 量 变 化数据揭示了 ３种气体的不同吸附机理［１１］。夏阳 超等运用密度泛函理论研究了褐煤表面含氧官能 团对水分 子 的 吸 附 机 理，得 出 在 不 同 含 氧 官 能 团 吸附位点有不同的吸附能［１２］。张俊芳等通过分子 模拟研究了干燥煤与湿煤在不同温度下的吸附等 温线与等量吸附热［１３］。王宝俊等选用不同成熟度 的 ５种煤表面结构模型，从分子水平描述了 ＣＯ， Ｏ２，Ｈ２Ｏ（ｇ），ＣＯ２，ＣＨ４和 Ｈ２等 ６种气体在煤表面 的吸附作用，得到了气体吸附作用强弱次序为：ＣＯ 和 Ｏ２最 强，Ｈ２Ｏ和 ＣＯ２次 之，ＣＨ４和 Ｈ２最 弱［１４］。
水分对煤的燃烧及传热的影响
水分对煤的燃烧及传热的影响鲤!±墨塑文章墒号LO04能?2j-7峨(∞01w8一OO2302文苴标识码:A中围分囊号:06432水分对煤的燃烧及侉热的景乏晌(湖南店轻工业高等专科学校,长沙410015)叶昌摘要:分析了水分在煤中存在的形式,从燃烧动力学角度讨论了水分对煤的燃烧及传热过程的影响,关键词:水分;燃烧;停熟1燃煤中水分存在的形式煤可分为泥煤,褐煤,烟煤和无烟煤.燃煤的水分主要包括游离水分和吸附水分两部分游离水分主要是煤在开采,运输,贮存过程中带人的,因此又称外在水分或机械水;吸附水分是煤在形成过程中所固有的,又称内在水分.一般情况下,同种燃煤的吸附水分变化不大,而游离水分则可能由于煤在开采,运输.贮存时条件不同,往往会有较大的波动;不同种类的燃煤,泥煤,褐煤的吸附水分要比烟煤无烟煤高.表1为我国部分燃煤水分组成情况….表1我国部分燃煤水分组成情况(%)种类产地收到基水分(M.,)空气干燥基水分(M.一)2水分对煤燃烧的影响煤中的水分不宜高.水分含量增加,会使煤的热值相应降低,亦不利于着火,同时在燃煤燃烧过程中,水分的蒸发需要消耗大量的热量(Q^=2250kJ/kg),并增加烟气带走的热损失,使炉温降低.但是,从燃烧动力学来讲,燃煤中含有少量(5%～8%)的外在水分,对煤的燃烧是有利的.2.1适宜的水分能加快燃煤中固定碳的燃烧煤的燃烧过程可以分为准备.燃烧和燃尽三个阶段.燃烧阶段是煤燃烧过程最重要的阶段,主要包括挥发物和固定碳的燃烧.挥发物中主要是碳氢化合物,比较容易着火,且燃烧速度快.固定碳是燃煤的主要燃质,其发热量一般占总发热量的一半以上,是煤燃烧过程中放出热量的主要来源,而且固定碳的燃烧是多相反应,完全燃烧比挥发物燃烧困难,燃烧所需时闻也比挥发物燃烧时间长得多.因此,如何保证固定碳的燃烧完全,迅速,是组织燃烧过程的关键之一.固定碳的燃烧是两相(气一固相)反应的物理化学过程.氧气扩散至碳粒表面与其作用,生成的CO及C02气体再从其表面扩散出来,因此,固定碳的燃烧主要决定于化学反应速度和扩散速度.当燃煤中存在适宜水分时, 在燃烧过程中水分蒸发,形成水蒸气,水蒸气能与灼热的碳发生反应,具体如下:C+H'o=CO+H'一QC+2H'o=CO,+珊广一0'C+C0'=2Co—CO+H'o=CO,+H'一以上反应加速了固定碳的气化,同时生成的水煤气中的CO使原来碳粒表面的CO浓度大大增加,促进CO从其表面扩散出来,并与O, 迅速反应,放出大量的热,从而提高了固定碳的燃烧速度.当然,水分的含量必须严格控制, 因为无论是水蒸气的形成,还是水蒸气与灼热的碳反应,都要吸收大量的热量.过多的水分, 会降低燃烧温度,使固定碳化学反应速度减慢.2.2适宜的水分能减少不完全燃烧热损失目前,燃煤大部分还是采用层状正烧法燃烧,即煤自上而下通过准备.燃烧,燃尽等三个?24?节能2001年第8期阶段完成燃烧过程.这种燃烧方法,燃煤从上部投入,就不可避免地造成煤粉飞扬.由于加煤时,燃烧炉膛温度较低,且固定碳燃烧速度较慢,飞扬的煤粉就不可能完全燃烧,造成不完全燃烧损失,同时产生大量的黑熠,污染环境.当燃煤中含有一定量的水分,就可有效地减少加煤时的煤粉飞扬而造成的不完全燃烧热损失,同时也可减少黑烟对大气的污染.其次,在固定碳燃尽阶段,固定碳的外壳包了一层灰渣,使空气很难掺人里面参加燃烧,从而使燃烧进行缓慢,特别是高灰分燃煤就更难燃尽,造成不完全燃烧热损失.当燃煤中含有一定量的水分,在燃烧阶段,由于水蒸气和灼热碳的气化反应,固定碳燃烧迅速且完全,使燃尽阶段的残碳大大减少,即使在燃尽阶段存在一定的残余固定碳,水蒸气仍可与之反应,使残余固定碳燃烧完全.2-3适宜的水分有利于稳定燃烧在我国,煤的燃烧方法主要有层状燃烧法和粉煤喷流燃烧法.层状燃烧法是将燃煤放在炉算上铺成一定厚度的煤层进行燃烧,在燃烧过程中一般要进行三项操作:加煤,拨火和除渣.所谓拨火就是拨动炉算上的燃料层,其目的在于平整和疏松煤层,消除风眼,使通风均衡流畅.但在拨火操作过程中,由于炉门敞开,而炉内一般为负压,炉外冷空气就会进入炉内,引起炉内温度波动;另一方面,炉外冷空气的进入会直接改变炉内气氛,影响产品质量.如烧制陶瓷产品,在高温阶段一般都需要保持还原气氛,额繁的拨火操作就无法保持炉内的还原气氛,容易造成产品缺陷.当燃煤中含有一定水分,使炉算上煤的堆积密度减小(因为水的密度比煤小),这样当水分蒸发后,能使煤层孔隙率增多(尤其是碎煤),从而改善空气与煤粒接触混合,减少了风眼的产生,达到拨火操作之目的,而炉内温度和气氛波动小,燃烧稳定.3水分对煤燃烧产物的传热影响燃煤燃烧后,产生高温烟气.高温烟气作为载热体主要是通过对流换热和气体辐射换热来传递热量.在烟气温度较高,流动速度不大的情况下,气体的传热主要是通过气体辐射换热来传递热量,气体的辐射力可用下式表示:=￡Bc4,100)4式中￡一气体的黑度;(一黑体辐射系数;-气体的温度.从上式可知,气体的黑度对气体的辐射力影响很太,气体的黑度越大,其辐射力也就越强.而气体的黑度与该气体的组成有关,单原子气体和一些双原子气体,如氮(N),氧(O)等在工业炉温度范围内,放射和吸收辐射能是微不足道的,这类气体(也包括空气)可认为是透明介质;只有三原子或三原子以上气体才具有较强的放射和吸收辐射能,如二氧化碳和水蒸气.因此,高温气体中的二氧化碳和水蒸气含量越高,其黑度也就越大.当燃煤中含有适宜的水分,在燃烧过程中,水分蒸发可使烟气中三原子气体含量增加,从而提高了烟气的黑度,有利于燃烧产物与物体之间的辐射换热. 另一方面,由于水蒸气与灼热的碳反应,生成水煤气,而水煤气的燃烧速度不仅比固定碳的燃烧速度快得多,且燃烧的火焰长度要比固定碳燃烧的火焰长度长,这样,火焰能够更直接地与物体进行对流和辐射换热,提高传热效率. 4工程实例分析笔者对煤中加水燃烧情况在多家企业进行了实地跟踪调查,并在湖南衡山某瓷厂对燃煤加水燃烧情况进行了测试比较.该厂有一条70m长的燃煤隧道窑,烧成带共有氧化炉l 对,还原炉3对,燃烧室采用倾斜式炉栅,燃煤使用大同烟煤,最高烧成温度为1340℃.在产量,烧成制度(包括温度,压力,气氛制度)不变情况下,对还原炉进行燃煤加水燃烧测试,结果见表2.对燃烧后的煤灰分析,在未加水煤燃烧的灰渣中含有一定量的未能燃尽的焦炭,而外加水后燃煤燃烧后灰渣中残留的焦炭就明显较少.从表2还可得出当燃料外加5%水分时,燃煤消耗量为442kg/h,折算成未加水燃煤消耗量文童簟号:1004—7948(:~001)08一O025一o3文献标识码:B中圈分龚号:TU97 高层建筑供水模式的选择与系统能耗分析(湖北纺织建筑设计院二所,武汉430077)戎左峻摘要:结合工程设计实例,对具有代表性的高层建筑供水模式及其能耗砟了详尽的技术经济比较和理论分析.关键词:高届建筑;供水系统;能耗高层建筑室内给水不可能由外网直供,必须通过建筑物的室内给水系统增压后分别送至建筑物内各用户.其室内给水系统有多种模式可供选择:(1)屋顶设水箱,分区减压配水;(2)分区设水箱配水;(3)变频供水,分区减压,(41分区变频供水;(5)其它无塔供水方式.对于高层建筑而言,第5种方式较少见,本文不加论述.给水模式的选择,涉及供水安全.可靠.水质稳定,二次污染,用户的健康意识与心理需求等工程的,技术经济的,社会的诸种因素,也牵涉到给水系统的能耗性能这样的概念.本文拟从系统的能耗这个角度对几种具有代表性的供水模式做些分析,以供参考及借鉴.1工程实例及各方案的技术经济比较某高层住宅楼,建筑高度99m.除裙房及转换层外,共有住房264套(含复式住宅),措竖向分为高中,低3个给水分区.方案比选中作了以下4个方案:方案A:地下室设泵房,水池,屋顶设100m~水箱l座,中区,低区设减压阎.水泵将全部用水提升至屋顶水箱,然后再配送到各用户;方案B:地下室设水池及l套恒压变量变频调速供水装置,中区,低区设减压阎,由变频装置直接向用户配水;方案c:在高,中,低等3个分区分别设各自的高位水箱(每座容积34m~'),地下室设水池及各分区专用的供水泵.水由分区供水泵分别提升至分区水箱,再配给用户;方案D:地下室设水池以及各分区专用的恒压变量供水装置共3套,直接配水.本次比选遵循以下原则:裹2燃煤加水燃烧情况分析剖|加木情况来^采井加井加1o%燃盛消耗量啦7445堋E(kE)加盛时烟囱有堆加盛时烟囱的黑蝈加爆时蝈囱的捧l蝈.卷娆室内卷烧大为减少.燃烧室内蝈理象减少.卷烧甚娆.操作尊定.窑遭还气甚烧稳定.窑遭落^室911曩度牟低, 慨氛艳费,妁】5rain好.还原气氛饱璃.使加煤,挂^摊作拄^一嵌,21mirtI8miD拄^一.嵌鼓增加,】2加爆一嵌.^一.投^一友.22rain加盛一嵌.为420kg/h,因此当燃料外加5%水分时,每小时可节约原煤4.25kg;而当外加10%水分时,则每小时要多耗原煤12.2(488×090—427=12.2)kg.5结论(1)燃煤中,水分含量过高,不利于煤的燃烧;在燃煤层状燃烧时,适宜的水分(5%～8%)有利于煤的燃烧.(2)在燃煤层状燃烧过程中,煤中含有适宜的水分能减少煤的化学不完全燃烧热损失,同时能减少燃烧黑烟的产生,有利于环境保护.(3)燃煤含有适宜的水分,能够提高烟气的辐射力,提高传热效率.参考文献【1】孙晋并.硅醴盐工业热工基础【M】.武投:武投工业大学出麓牡,1992.(收稿日船:2001一∞一2田。
泥煤对铬(VI)吸附动力学研究
泥煤 对铬 （ ） 附动力 学研 究 ＶＩ 吸
刘 峙嵘 ， 周 利 民 王 晓鹏 ，
（ ．东 华 理 工 大学 应 用 化 学 系 ， １ 江西 抚 州 ３ ４０ ； ２ 东华 理 工 大 学 核 资 源 与 环境 教 育 部 重 点 实 验 室 ， 西 南 昌 ３０ １） ４ ０ ０ ． 江 ３ ０３
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｄ ｏ ｐ ｉ ｎ ｋ ｎ ｔ ｒ ｃ ｓ ｏ ｒ ＶＩ ｏ ｅ ｔ ｗａ ｔ ｄｅ ．Ｔｈ ｅ ｕ ｔ ｈ ｗ ｈ ｔ ｐ ｖ ｌ ｅ ｎ ｎ ｔａ ｍａ ｓ ｓｒ ｃ ： ｅ ａ ｓ ｒ ｔ ｉ ｅ ｉ ｐ ｏ ｅ ｓ ｆ ｒ Ｃ （ ） ｎ ｐ ａ ｓ ｓ ｕ ｉｄ ｏ ｃ ｅ ｒ ｓ ｌｓ ｓ ｏ ｔ ａ Ｈ ａｕ ｓ ａ ｄ ｉ ｉ ｌ ｉ ｓ
２ ．Ｋｅ ａ ｏａ ｏｙ ｏ Ｎｕ ｌａ ｓｕ ｃｓａ ｄ Ｅｎ ｉｏ ｍｅ ｔ ｙＬ ｂ ｒ ｔｒ ｆ ｃｅ ｒＲｅｏ ｒｅ ｎ ｖ ｒｎ ｎ ，Ｍ ｉｉｔｙｏ ｕ ａ ｉｎ，Ｅａ ｔ ｈ ｎ ｎ ｔｔｔ ｎ ｓｒ ｆ Ｅｄ ｃ ｔ ｏ ｓ Ｃ ｉａ Ｉ ｓｉｕｅ
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Ｒｅｅｖ ｄ ３ Ｎｏ ｅ ｅ ０ ７；ｒｖｓｄ ８ Ｊ ｌ ０ ８ ｃｅ ｔｄ ２ ｅ ｅ ｅ ０ ８ ｃｉｅ ｖ ｍｂ ｒ２ ０ ｅ ｉｅ ｕｙ ２ ０ ；ａ ｃ ｐ ｅ ２Ｓ ｐｔｍｂｒ２ ０
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泥煤从废水中吸附镍的热力学分析
３ ０ ｃ 处 强 而 宽 的 吸 收 是 缔 合一 Ｈ 伸 缩 振 动 吸 ０ ０ ｍ Ｏ
收 ，９ ０和 ２ ５ ｃ ２２ ８ ０ ｍ 的 吸 收 属脂 肪 Ｃ Ｈ 伸 缩 振 动 — 吸收 ，７ ０ｍ 处 的 吸收 是羧 基 和 羰 基 官 能 团 的 Ｃ １１ｃ ：０伸 缩 振 动吸 收 ， ６ ０ ｍ 处 包 括芳 环 的骨 架振 １１ ｃ
量 ， 明泥 煤有很 多 含氧官 能 团 。 说 表 １ 泥 煤 的元素 分 析
Ｔａ ｌ Ｃｏ ｐｏ ｉｉ ｆｐ ａ ｂｅｌ ｍ ｓｔｏｎ ｏ ｅ ｔ
泥煤 的红 外 光 谱 如 图 １所 示 。光 谱 中 ３ ０ ～ ５０
除废 水 中 的诸 多 金 属 离 子 （ ｎ Ｐ ， ｒＨｇ Ｓ Ｚ ， ｂ Ｃ ， ， ｅ等 ） 、 有机 物（ Ｏ ５ 酚 等） 无 机 物 （ ， Ｐ等 ） 油 类 等 Ｂ Ｄ、 、 ｓ Ｎ， 及
交换、 电化学 还原 、 渗透 和吸 附等方 法 已应用 于低 膜 浓 度重金 属离子 废 水 的 处理 ， 然而 对 于 低 浓 度废 水 的处理 ， 仍然 缺乏 经 济 有效 的去 除 方 法 。利用 天 然 矿 物 和生 物质作 为脱 除重 金属 的低成 本 吸附剂 已成
泥煤 取 自爱尔 兰 沼 泽 地 ， 室 温 下 风干 ， 磨 ， 在 研 过 ２ ６ Ｉ 壤筛 备用 。所 用 试 剂 均 为分 析 纯 。 主 ４ ｔｎ土 ｘ 要 仪 器 有 Ｖａｉ Ｅ 型 Ｃ ｒ Ｌ ｏ ＨＮＳ 元 素 分 析 仪 、 — Ｅ Ｑ Ｎ ５型傅里 叶 变换 红外 光谱一 ＵＩ ＯＸ ５ 红外 显微 镜联
煤泥水中煤与不同矿物相互作用的模拟研究
矿产综合利用• 168• M u ltip u rp o se U tilizatio n o f M in eral R e so u rces2020 年煤泥水中煤与不同矿物相互作用的模拟研宄宋帅，樊玉萍，马晓敏，董宪姝(太原理工大学矿业工程学院，山西太原030024)摘要：矿物界面间相互作用机理的研究对解决浮选提质增效与煤泥水难处理问题具有重要的理论指导意 义，为探索煤泥水中煤与不同矿物之间的相互作用机理，本文采用分子动力学方法模拟研宄水溶液中W iser煤 模型111在石英、高岭石、蒙脱石矿物颗粒表面的相互作用行为，通过对煤分子与不同矿物间相互作用运动过程 分析可知，煤泥水中石英、高岭石、蒙脱石矿物的存在，使得具有疏水性的煤分子容易吸附于矿物表面，黏土 矿物对煤的吸附强度强于石英矿物。
对吸附稳定的煤分子平衡构型进行浓度分布曲线分析可知，煤分子中的苯 环与含氧官能团更容易吸附在矿物表面，烷基等官能团则远离矿物表面。
关键词：石英；高岭石；蒙脱石；煤；分子模拟doi: 10.3969/j.issn. 1000-6532.2020.01.034中图分类号：T D989文献标志码：A 文章编号：1000-6532 (2020) 01-0168-06煤泥浮选和煤泥水处理是湿法选煤中的重要 环节，采煤机械化的提高，入选原煤煤泥比例增大，以石英矿物及高岭石、蒙脱石为代表的黏土矿物在 原煤开采洗选过程中破碎或与水接触膨胀解离形成 高泥化煤泥水，改变煤泥水的物理化学性质，罩盖 在煤颗粒表面，严重影响细粒级煤泥浮选回收。
形 成的高泥化煤泥水成分复杂、粘度大，固体悬浮物 粒度细、灰分高、持水性强，使得固液分离效果差, 选煤用水循环利用率低，煤泥水处理变得困难，成 为选煤厂生产中的重点和难点环节12—5]。
矿物间界面吸附的机理研宄对解决浮选提质 增效与煤泥水难处理问题具有重要的理论指导意 义，学者们己给予大量研宄。
吸附储氢材料简介
吸附储氢材料简介物理刘伟刘郑江映青生态郭应帮段戈选题含义背景：在课堂中，,提到了碳纳米管的储氢性能，但与与现在争议比较多，甚至认为碳纳米管储氢是一个世纪玩笑，所以在课堂上老师没有细讲。
在课下，我们小组讨论之后，觉得与储氢相关的知识我们可了解一下，减少对知识的迷茫。
我们由储氢材料，联想到碳纳米管的结构特性，觉得与以前化学课讲的活性炭有类似，所以又了解了和活性炭有关的吸附材料。
报告分为两大块，吸附材料和储氢材料，其中吸附材料讲了活性炭，包括它的一般制取原料，制取方法，这主要是加强同学的知识面；储氢材料讲了金属氢化物，镁基复合材料和碳纳米管，了解这三种储氢材料的基本情况。
组员分工：考虑到我们组同学专业的情况，检索资料分工没有详细到个人，而是以专业为结合点。
刘伟：结合现在做的毕业设计，了解的是金属氢化物，镁基复合材料的有关情况郭应帮段戈：了解的是金属氢化物和活性炭的有关知识刘郑：了解的是碳纳米管储氢的有关知识江映青：了解的是活性炭的知识最后将各自的资料进行总结汇总，将其浓缩为演示文稿的精华。
演示文稿制作为江映青。
吸附剂✓吸附剂adsorbent——能有效地从气体或液体中吸附其中某些成分的固体物质。
✓吸附剂一般有以下特点：大的比表面、适宜的孔结构及表面结构；对吸附质有强烈的吸附能力；一般不与吸附质和介质发生化学反应;制造方便，容易再生；有良好的机械强度等。
✓吸附剂可按孔径大小、颗粒形状、化学成分、表面极性等分类，如粗孔和细孔吸附剂，粉状、粒状、条状吸附剂，碳质和氧化物吸附剂，极性和非极性吸附剂等。
✓常用的吸附剂有以碳质为原料的各种活性炭吸附剂和金属、非金属氧化物类吸附剂(如硅胶、氧化铝、分子筛、天然黏土等)。
✓衡量吸附剂的主要指标有：对不同气体杂质的吸附容量、磨耗率、松装堆积密度、比表面积、抗压碎强度等。
✓用于滤除毒气，精炼石油和植物油，防止病毒和霉菌，回收天然气中的汽油以及食糖和其他带色物质脱色等。
•工业上常用的吸附剂有：硅胶、活性氧化铝、活性炭、分子筛等，另外还有针对某种组分选择性吸附而研制的吸附材料。
选煤水化学——水化学性质对颗粒间相互作用的影响
第46卷第5期2021年5月煤炭学报JOURNAL OF CHINA COAL SOCIETYVol.46No.5May2021煤泉紡X与利用选煤水化学——水化学性质对颗粒间相互作用的影响张志犁，庄祁，刘.(1.中国矿业大学(北京)化学与环境工程学院，北京100083； 2.郑州大学河南资源与材料产业河南省协同创新中心，河南郑州450000)摘要:煤泥水的水化学性质对颗粒间相互作用有重要的影响。
煤泥浮选需要煤颗粒与杂质颗粒在矿浆中充分分散,而煤泥水澄清需要颗粒有效凝聚。
为解决浮选环节和澄清环节所需颗粒间分散-凝聚状态相矛盾的问题，以及所需水化学环境相矛盾的问题，以煤与高岭石颗粒为例，通过Zeta电位分布和原子力显微镜测力，从微观层面上研究了水化学性质对颗粒间作用行为的影响。
金属离子对颗粒Zeta电位分布的影响研究表明，Ca?+使煤和高岭石颗粒各自的Zeta电位分布变窄，使同种颗粒间发生凝聚;Ca"浓度由1mmol/L增大到5mmol/L时，煤与高岭石混合颗粒的Zeta电位分布由双峰变为单峰，煤与高岭石颗粒发生凝聚。
Ca?+可以促进煤与高岭石颗粒间发生同类和异类凝聚,Na*对颗粒间凝聚行为的影响较小。
用原子力显微镜直接测量颗粒间作用力，发现随着Ca”浓度的增加，煤与高岭石颗粒间的作用斥力和作用范围逐渐减小，颗粒越来越容易发生凝聚，当Ca"浓度增大到5mmol/L时，煤和高岭石颗粒间出现引力；而Na*对颗粒间作用力的影响微弱。
不同pH条件下颗粒间作用力的测试结果表明，随着pH值的减小，煤与高岭石之间的作用力由斥力转变为引力。
通过原子力显微镜对煤颗粒间作用力的测定，发现煤颗粒间存在较强的疏水引力，同时表明，煤颗粒易发生同类凝聚，煤泥水澄清环节需重点考虑煤与黏土矿物颗粒、黏土矿物与黏土矿物颗粒的凝聚效果。
关键词：选煤水化学;循环煤泥水系统;水化学性质;颗粒间相互作用；原子力显微镜中图分类号:TD94文献标志码:A文章编号：0253-9993(2021)05-1685-09Water chemistry in coal preparation:Effect of water chemistry properties oninterparticle interactionZHANG Zhijun1,ZHUANG Li1,LIU Jiongtian2(1.School of Chemical&Environmental Engineering,China University erf M ining&Technology(Beijing),Beijing100083,China；2.Henan Province Industrial Technology Research Institute of Resources and Materials,Zhengzhou University,Zhengzhou450000,CAina)Abstract:Water chemistry properties of coal slime water have an important influence on the interparticle interaction in coal preparation plant.Coal particles and impurity particles should be fully dispersed in the flotation process,and the clarification process of coal slime water requires particles to be effective coagulated.In order to solve the problem of the contradiction between the dispersion-coagulation state of particles required in the flotation process and clarification process,as well as the contradiction between the required water chemistry environment,the effect of water chemistry 收稿日期:2020-11-28修回日期：2021-03-10责任编辑:黄小雨DOI：10.13225/ki.jccs.XR20.1856基金项目：北京市科技新星计划资助项目(Z191100001119034)；国家自然科学基金资助项目(51704300);北京市自然科学基金资助项目(2192046)作者简介:张志军(1984—)，男，河北邯郸人，副教授,博士生导师。
吸附及其理论
①大的比表面积，均匀的颗粒尺寸。工业应用的吸附剂如活性炭、分子筛、硅胶等， 都是具有许多细孔巨大内表面积的固体，其比表面积见表 2.1。吸附剂之所以具有巨大 的表面积是因为具有发达的微孔结构。
表 2.1 几种常用吸附剂的比表面积
Table 2.1 Surface area of several common adsorbents
术可行性，在很大程度上取决于吸附剂能否再生。可再生的吸附剂不仅可以重复使用，
而且还减少了对废吸附剂的处理问题。吸附容量不因吸附—脱附运行而明显衰减。再生
后吸附剂残余吸附质少。
④吸附剂应具有大的吸附容量，且水蒸汽吸附容量较低。吸附容量是在一定温度和
一定吸附质浓度下，单位重量或单位体积的吸附剂所能吸附的吸附质的最大量。吸附剂
几种主要吸附剂的物理性质见表 2.2.
表 2.2 几种主要吸附剂的物理性质
Tab.2.2 Physical properties of some adsorbents
真密度 (ρe )(g / cm3) 表观密度 (ρs ) (g / cm3) 填充密度 (γ ) (g / cm3)
空隙率 比表面积(m2/g) 微孔体积(cm2/g)
-12-Βιβλιοθήκη 83.74~418.68KJ·mol-1 [37]。化学吸附的特点是：①化学吸附的吸附热比物理吸附过程大， 与化学反应热接近。②化学吸附有很强的选择性，仅能吸附参与化学反应的某些气体。 ③化学吸附速度受温度影响很大，随温度的升高而显著变快。④化学吸附是单分子层或 单原子层吸附。⑤化学吸附一般是不可逆的，吸附比较稳定，被吸附气体不易脱附。
泥岩与沉积物中粘土矿物吸附有机质的三种赋存状态及其热稳定性
泥岩与沉积物中粘土矿物吸附有机质的三种赋存状态及其热稳定性卢龙飞;蔡进功;刘文汇;腾格尔;王杰【摘要】To study the occurrence of absorbed organic matter in clay minerals, the bounding of organic matter and clay minerals, and thermostability of the organic matter, we took samples from the argillaceous hydrocarbon source rocks of the Neocene Shahejie Formation in Jiyang Depression and from mud on surface of the East China Sea continental shelf.Clay components ( <2 μm) were obtained from theses samples for sequential treatments including soxhlet extract,base hydrolysis and acid hydrolysis.The original clay samples and their absorbed organic matters as well as that obtained during base hydrolysis and acid hydrolysis were compared in respects of microscopic shape (SEM) ,specific surface area (BET) ,X-ray diffraction (XRD) and thermal gravity/differential thermal gravity (TG/DTG).Results show that extracted organic matter mainly occurs on the outer surface and in micro-pores of clay minerals, base hydrolysed organic matter can be found near broken bound on margin of clay minerals, and acid hydrolayse organic matter mainly occurs in inter-layers of expandable smectite in clay minerals.The former is free organic matters with physical adsorption or bound and the latter two are the combined organic matter with chemisorption.The various associative relations between the organic matter and clay minerals caused difference in their thermostability and further affected the hydrocarbon generation in thearea.A study on the absolute and relative contents of organic matters with various occurrences is therefore considered significant for understanding the hydrocarbon origin and its primary migration.%为研究有机质在粘土矿物中的赋存状态和二者的结合方式以及有机质的热稳定性,提取济阳坳陷东营凹陷古近系沙河街组泥质烃源岩和东海陆架表层泥质沉积物中的粘土组分(粒径＜2 μm),依次进行索氏抽提、碱性水解和酸性水解处理,得到原始和相继处理过程所得碱解和酸解粘土样品及相应的有机组分,继而进行原始和碱解、酸解粘土样品的微观形貌(SEM)、比表面积(BET)、X-射线衍射(XRD)和热重/微分热重(TG/DTG)分析对比.结果显示,索氏抽提有机质主要赋存于粘土矿物外表面和堆积于孔隙中,碱解有机质主要赋存于粘土矿物边缘破键处,而酸解有机质主要赋存于膨胀型粘土蒙皂石层间.前者为物理吸附或束缚的游离有机质,后两者为化学吸附的结合有机质.有机质与粘土矿物的不同结合关系造成它们热稳定性的差异,显示出二者间复杂的作用关系及其对生烃的多阶段性影响.研究不同赋存态有机质的相对和绝对数量对深入研究油气成因和烃类初次运移具有十分重要的意义.【期刊名称】《石油与天然气地质》【年(卷),期】2013(034)001【总页数】11页(P16-26)【关键词】赋存状态;热稳定性;粘土矿物;有机质;烃源岩【作者】卢龙飞;蔡进功;刘文汇;腾格尔;王杰【作者单位】中国石化油气成藏重点实验室,江苏无锡214151;中国石化石油勘探开发研究院无锡石油地质研究所,江苏无锡214151【正文语种】中文【中图分类】TE122.1粘土矿物和有机质是泥质烃源岩的两大重要组成部分。
第八讲 煤的燃烧理论(碳及煤焦的燃烧)
在引入内扩 散详细动力 学之前，我 们首先来研 究一下在两 平行平面间 厚度为的物 体的内部反 应过程
积分之 得料层 中反应 气体浓 度的分 布规律
内扩散动力学
计算 结果 示例
各种因素对煤焦燃烧的影响
• 煤中挥发物析出对燃烧的影响
– 在炽热的天然固体燃料表面附近的燃烧过程 的物理化学现象
表8-2 碳与氧气反应速率参数 ，反应方程为
A kgm-2sPa-nK-n) 1.32× -1 10 .6× 2 10 — — — .18× -1 10 2.013 5.428 2.902 E/R (K) 16400 18000 20100 3000-6000 15000-32700 6500-25000 8200 9600 20100 10300 N (n) 0 0 0 0 1.75-3.5 0 0 0 0 反 级 煤 种 应 的 类 颗 尺 粒 寸 数 是 分 否 组 0 1 0.1a 0,1b 0 1 0.5 1 1 1 褐煤炭 各种煤 碳 烟煤炭 各种煤 褐煤炭 半 烟 无 煤 半 烟 无 煤 烟煤炭 是 变 的 化 是 否 是 是 是 是 是 尺 寸 （ m） μ 22,49,89 变 的 化 2.54× 4 10 0-200 420-1000 22,49,89 6,22,49,78 6,22,49,78 18,35,70 温 范 度 围 （ K） 630-1812 s950-1650 — — 1100-1500 630-2200 1400-2200 1400-2200 800-1700s
2
• 温度较低或颗粒很小可略去空间气相反 应的情况。 • 碳球在高温下的扩散燃烧情况
考虑二次反应的碳球燃烧
• 考虑二次反应作用的碳球燃烧模型 • 在静止或相对流动速度很低的介质中（ Re<100），不同温度条件下碳粒表面附 近的燃烧。
煤泥水悬浮液体系中EDLVO理论及应用_郭玲香
的。
因此,在图4和图5的两条等ΔB线上,α值是相同的。
如改变P C的值做实验,当P C增大,α的值也相应增大。
由于P C变化不大,在一级近似上可视精矿率不变。
在这一推断下,曲线上各点所代表的处理量与其所内含的产量是成正比的。
本文以处理量为变量进行的分析和结论,同样应适用于以精产量为变量的情况。
即是说,在产品质量标准不变的前提下,以处理量为变量所得到的最佳参量配置就是以产量为变量所得到的最佳参量配置。
参考文献〔1〕 R.G erber and R.Birss,High Gradient Magnetic Separation, England Research Studies Press,1983〔2〕 Y.J.Yu,H.L.Nan etc,Feasibility study on kaolin clay pu2 rification and coal desulphurization by superconducting HGMS,Cryogenics》Vol.30,September Supplement1990,(收稿日期 1999年4月10日)〔作者简介〕南和礼 中国科学院电工研究所副研究员煤泥水悬浮液体系中EDL VO理论及应用郭玲香(太原理工大学・030024) 欧泽深(中国矿业大学・徐州 221008)胡明星(东南大学・上海 210000) 摘 要 阐述了EDLVO理论的基本原理,并计算了煤泥水悬浮液体系中颗粒间的作用能。
煤是天然疏水性矿物,煤粒表面间的疏水吸引力对颗粒的凝聚起主导作用。
计算结果表明:EDLVO理论综合考虑颗粒间的各种相互作用能,能够很好地说明细粒煤的凝聚与分散行为。
关键词 煤泥水 颗粒 相互作用 EDLVO理论EDL V O THEOR Y AN D ITS APPL ICATION IN COALSL URR Y SUSPENSIONGuo Lingxiang(Taiyuan University of Technology)Ou Zeshen(China University of Mining&Technology)Hu Mingxing(S outheast University)Abstract:Not only the basic principle of the EDLVO theory has been expounded,but also the every kind interaction of fine coal particles in coal slurry suspension is calculated in this paper.Coal has the character of nat2 ural hydrophobicity,and the hydrophobic interaction between particles is a decisive factor to the aggregation of particles in hydrophobic suspension.The calculated results show that only the EDLVO theory can explain suc2 cessfully the aggregation or dispersion of fine coal particles.K eyw ords:Coal slurry,Particle,Interaction,EDLVO theory 近十几年来,化学工作者发现在亲水或疏水胶体粒子间存在某种特殊的相互作用力,对胶体分散体系的稳定性起决定性作用,从而提出了EDLVO理论〔1〕。
水化学条件对海泡石吸附重金属镍(Ni2+)离子的影响及其机制研究
水化学条件对海泡石吸附重金属镍(Ni2+)离子的影响及其机制研究罗伟锋;叶海林;富潇彬;薛笋静;叶细首;柴少龙;周虹;楼华敏【摘要】本论文用静态实验法研究了重金属镍(Ni2+)离子在海泡石上的吸附行为和机理,考察了平衡时间、pH值、离子强度、腐殖酸、背景电解质阴、阳离子等水化学条件对吸附作用的影响.结果发现:Ni(Ⅱ)在海泡石上的吸附在很短的时间里就可以达到平衡.Ni(Ⅱ)在海泡石上的吸附受体系pH值和离子强度影响很大,在酸性条件下,主要吸附机理是外层络合和离子交换,而在碱性条件下,主要的吸附机理是内层络合.背景电解质阴、阳离子对Ni(Ⅱ)在海泡石上的吸附有一定的促进或抑制作用.在低pH值下,腐殖酸在海泡石上吸附后形成了新的表面络合物而增强Ni(Ⅱ)的吸附,而在高pH值的条件下,腐殖酸存在于吸附体系时,Ni(Ⅱ)的吸附量明显小于Ni(Ⅱ)/海泡石吸附体系.本为的研究结果为环境中重金属离子和放射性核素的危害评估和有效治理提供了很好的参考.【期刊名称】《能源环境保护》【年(卷),期】2012(026)004【总页数】5页(P18-22)【关键词】海泡石;吸附;腐殖酸;镍离子【作者】罗伟锋;叶海林;富潇彬;薛笋静;叶细首;柴少龙;周虹;楼华敏【作者单位】煤炭科学研究总院杭州环保研究院浙江杭州311201;煤炭科学研究总院杭州环保研究院浙江杭州311201;煤炭科学研究总院杭州环保研究院浙江杭州311201;煤炭科学研究总院杭州环保研究院浙江杭州311201;煤炭科学研究总院杭州环保研究院浙江杭州311201;煤炭科学研究总院杭州环保研究院浙江杭州311201;煤炭科学研究总院杭州环保研究院浙江杭州311201;煤炭科学研究总院杭州环保研究院浙江杭州311201【正文语种】中文【中图分类】X703我国粘土资源十分丰富，各种蒙脱石，伊利石，蛭石，高岭石，海泡石等天然粘土矿物在许多天然水体沉积物和土壤中也都普遍存在，这些天然粘土矿物通过其固-液界面上的反应影响着其在环境中的溶解、风化、沉淀和晶体生长，还控制着微量元素在土壤、沉积物和水体系中的分配，从而对土壤-水界面、沉积物-水界面和其它一些天然水体系的反应中起非常重要的调控作用[1-4]。
水分对煤的燃烧及传热的影响
水分对煤的燃烧及传热的影响鲤!±墨塑文章墒号LO04能?2j-7峨(∞01w8一OO2302文苴标识码:A中围分囊号:06432水分对煤的燃烧及侉热的景乏晌(湖南店轻工业高等专科学校,长沙410015)叶昌摘要:分析了水分在煤中存在的形式,从燃烧动力学角度讨论了水分对煤的燃烧及传热过程的影响,关键词:水分;燃烧;停熟1燃煤中水分存在的形式煤可分为泥煤,褐煤,烟煤和无烟煤.燃煤的水分主要包括游离水分和吸附水分两部分游离水分主要是煤在开采,运输,贮存过程中带人的,因此又称外在水分或机械水;吸附水分是煤在形成过程中所固有的,又称内在水分.一般情况下,同种燃煤的吸附水分变化不大,而游离水分则可能由于煤在开采,运输.贮存时条件不同,往往会有较大的波动;不同种类的燃煤,泥煤,褐煤的吸附水分要比烟煤无烟煤高.表1为我国部分燃煤水分组成情况….表1我国部分燃煤水分组成情况(%)种类产地收到基水分(M.,)空气干燥基水分(M.一)2水分对煤燃烧的影响煤中的水分不宜高.水分含量增加,会使煤的热值相应降低,亦不利于着火,同时在燃煤燃烧过程中,水分的蒸发需要消耗大量的热量(Q^=2250kJ/kg),并增加烟气带走的热损失,使炉温降低.但是,从燃烧动力学来讲,燃煤中含有少量(5%～8%)的外在水分,对煤的燃烧是有利的.2.1适宜的水分能加快燃煤中固定碳的燃烧煤的燃烧过程可以分为准备.燃烧和燃尽三个阶段.燃烧阶段是煤燃烧过程最重要的阶段,主要包括挥发物和固定碳的燃烧.挥发物中主要是碳氢化合物,比较容易着火,且燃烧速度快.固定碳是燃煤的主要燃质,其发热量一般占总发热量的一半以上,是煤燃烧过程中放出热量的主要来源,而且固定碳的燃烧是多相反应,完全燃烧比挥发物燃烧困难,燃烧所需时闻也比挥发物燃烧时间长得多.因此,如何保证固定碳的燃烧完全,迅速,是组织燃烧过程的关键之一.固定碳的燃烧是两相(气一固相)反应的物理化学过程.氧气扩散至碳粒表面与其作用,生成的CO及C02气体再从其表面扩散出来,因此,固定碳的燃烧主要决定于化学反应速度和扩散速度.当燃煤中存在适宜水分时, 在燃烧过程中水分蒸发,形成水蒸气,水蒸气能与灼热的碳发生反应,具体如下:C+H'o=CO+H'一QC+2H'o=CO,+珊广一0'C+C0'=2Co—CO+H'o=CO,+H'一以上反应加速了固定碳的气化,同时生成的水煤气中的CO使原来碳粒表面的CO浓度大大增加,促进CO从其表面扩散出来,并与O, 迅速反应,放出大量的热,从而提高了固定碳的燃烧速度.当然,水分的含量必须严格控制, 因为无论是水蒸气的形成,还是水蒸气与灼热的碳反应,都要吸收大量的热量.过多的水分, 会降低燃烧温度,使固定碳化学反应速度减慢.2.2适宜的水分能减少不完全燃烧热损失目前,燃煤大部分还是采用层状正烧法燃烧,即煤自上而下通过准备.燃烧,燃尽等三个?24?节能2001年第8期阶段完成燃烧过程.这种燃烧方法,燃煤从上部投入,就不可避免地造成煤粉飞扬.由于加煤时,燃烧炉膛温度较低,且固定碳燃烧速度较慢,飞扬的煤粉就不可能完全燃烧,造成不完全燃烧损失,同时产生大量的黑熠,污染环境.当燃煤中含有一定量的水分,就可有效地减少加煤时的煤粉飞扬而造成的不完全燃烧热损失,同时也可减少黑烟对大气的污染.其次,在固定碳燃尽阶段,固定碳的外壳包了一层灰渣,使空气很难掺人里面参加燃烧,从而使燃烧进行缓慢,特别是高灰分燃煤就更难燃尽,造成不完全燃烧热损失.当燃煤中含有一定量的水分,在燃烧阶段,由于水蒸气和灼热碳的气化反应,固定碳燃烧迅速且完全,使燃尽阶段的残碳大大减少,即使在燃尽阶段存在一定的残余固定碳,水蒸气仍可与之反应,使残余固定碳燃烧完全.2-3适宜的水分有利于稳定燃烧在我国,煤的燃烧方法主要有层状燃烧法和粉煤喷流燃烧法.层状燃烧法是将燃煤放在炉算上铺成一定厚度的煤层进行燃烧,在燃烧过程中一般要进行三项操作:加煤,拨火和除渣.所谓拨火就是拨动炉算上的燃料层,其目的在于平整和疏松煤层,消除风眼,使通风均衡流畅.但在拨火操作过程中,由于炉门敞开,而炉内一般为负压,炉外冷空气就会进入炉内,引起炉内温度波动;另一方面,炉外冷空气的进入会直接改变炉内气氛,影响产品质量.如烧制陶瓷产品,在高温阶段一般都需要保持还原气氛,额繁的拨火操作就无法保持炉内的还原气氛,容易造成产品缺陷.当燃煤中含有一定水分,使炉算上煤的堆积密度减小(因为水的密度比煤小),这样当水分蒸发后,能使煤层孔隙率增多(尤其是碎煤),从而改善空气与煤粒接触混合,减少了风眼的产生,达到拨火操作之目的,而炉内温度和气氛波动小,燃烧稳定.3水分对煤燃烧产物的传热影响燃煤燃烧后,产生高温烟气.高温烟气作为载热体主要是通过对流换热和气体辐射换热来传递热量.在烟气温度较高,流动速度不大的情况下,气体的传热主要是通过气体辐射换热来传递热量,气体的辐射力可用下式表示:=￡Bc4,100)4式中￡一气体的黑度;(一黑体辐射系数;-气体的温度.从上式可知,气体的黑度对气体的辐射力影响很太,气体的黑度越大,其辐射力也就越强.而气体的黑度与该气体的组成有关,单原子气体和一些双原子气体,如氮(N),氧(O)等在工业炉温度范围内,放射和吸收辐射能是微不足道的,这类气体(也包括空气)可认为是透明介质;只有三原子或三原子以上气体才具有较强的放射和吸收辐射能,如二氧化碳和水蒸气.因此,高温气体中的二氧化碳和水蒸气含量越高,其黑度也就越大.当燃煤中含有适宜的水分,在燃烧过程中,水分蒸发可使烟气中三原子气体含量增加,从而提高了烟气的黑度,有利于燃烧产物与物体之间的辐射换热. 另一方面,由于水蒸气与灼热的碳反应,生成水煤气,而水煤气的燃烧速度不仅比固定碳的燃烧速度快得多,且燃烧的火焰长度要比固定碳燃烧的火焰长度长,这样,火焰能够更直接地与物体进行对流和辐射换热,提高传热效率. 4工程实例分析笔者对煤中加水燃烧情况在多家企业进行了实地跟踪调查,并在湖南衡山某瓷厂对燃煤加水燃烧情况进行了测试比较.该厂有一条70m长的燃煤隧道窑,烧成带共有氧化炉l 对,还原炉3对,燃烧室采用倾斜式炉栅,燃煤使用大同烟煤,最高烧成温度为1340℃.在产量,烧成制度(包括温度,压力,气氛制度)不变情况下,对还原炉进行燃煤加水燃烧测试,结果见表2.对燃烧后的煤灰分析,在未加水煤燃烧的灰渣中含有一定量的未能燃尽的焦炭,而外加水后燃煤燃烧后灰渣中残留的焦炭就明显较少.从表2还可得出当燃料外加5%水分时,燃煤消耗量为442kg/h,折算成未加水燃煤消耗量文童簟号:1004—7948(:~001)08一O025一o3文献标识码:B中圈分龚号:TU97 高层建筑供水模式的选择与系统能耗分析(湖北纺织建筑设计院二所,武汉430077)戎左峻摘要:结合工程设计实例,对具有代表性的高层建筑供水模式及其能耗砟了详尽的技术经济比较和理论分析.关键词:高届建筑;供水系统;能耗高层建筑室内给水不可能由外网直供,必须通过建筑物的室内给水系统增压后分别送至建筑物内各用户.其室内给水系统有多种模式可供选择:(1)屋顶设水箱,分区减压配水;(2)分区设水箱配水;(3)变频供水,分区减压,(41分区变频供水;(5)其它无塔供水方式.对于高层建筑而言,第5种方式较少见,本文不加论述.给水模式的选择,涉及供水安全.可靠.水质稳定,二次污染,用户的健康意识与心理需求等工程的,技术经济的,社会的诸种因素,也牵涉到给水系统的能耗性能这样的概念.本文拟从系统的能耗这个角度对几种具有代表性的供水模式做些分析,以供参考及借鉴.1工程实例及各方案的技术经济比较某高层住宅楼,建筑高度99m.除裙房及转换层外,共有住房264套(含复式住宅),措竖向分为高中,低3个给水分区.方案比选中作了以下4个方案:方案A:地下室设泵房,水池,屋顶设100m~水箱l座,中区,低区设减压阎.水泵将全部用水提升至屋顶水箱,然后再配送到各用户;方案B:地下室设水池及l套恒压变量变频调速供水装置,中区,低区设减压阎,由变频装置直接向用户配水;方案c:在高,中,低等3个分区分别设各自的高位水箱(每座容积34m~'),地下室设水池及各分区专用的供水泵.水由分区供水泵分别提升至分区水箱,再配给用户;方案D:地下室设水池以及各分区专用的恒压变量供水装置共3套,直接配水.本次比选遵循以下原则:裹2燃煤加水燃烧情况分析剖|加木情况来^采井加井加1o%燃盛消耗量啦7445堋E(kE)加盛时烟囱有堆加盛时烟囱的黑蝈加爆时蝈囱的捧l蝈.卷娆室内卷烧大为减少.燃烧室内蝈理象减少.卷烧甚娆.操作尊定.窑遭还气甚烧稳定.窑遭落^室911曩度牟低, 慨氛艳费,妁】5rain好.还原气氛饱璃.使加煤,挂^摊作拄^一嵌,21mirtI8miD拄^一.嵌鼓增加,】2加爆一嵌.^一.投^一友.22rain加盛一嵌.为420kg/h,因此当燃料外加5%水分时,每小时可节约原煤4.25kg;而当外加10%水分时,则每小时要多耗原煤12.2(488×090—427=12.2)kg.5结论(1)燃煤中,水分含量过高,不利于煤的燃烧;在燃煤层状燃烧时,适宜的水分(5%～8%)有利于煤的燃烧.(2)在燃煤层状燃烧过程中,煤中含有适宜的水分能减少煤的化学不完全燃烧热损失,同时能减少燃烧黑烟的产生,有利于环境保护.(3)燃煤含有适宜的水分,能够提高烟气的辐射力,提高传热效率.参考文献【1】孙晋并.硅醴盐工业热工基础【M】.武投:武投工业大学出麓牡,1992.(收稿日船:2001一∞一2田。
油页岩飞灰对重金属离子的吸附动力学及热力学_柏静儒
具 有 一 定 的 吸 附 能 力。 李 勇 等
［6 ］
［7 ］ 、 苏瞳等 和
Shawabkeh 等［8］ 的研究表明， 马弗炉烧制页岩灰经 页岩 改性后能够提高其对重金属离子的吸附能力 ， 灰
［9 ］
、 Cd
2+
和页岩油厂灰渣
［10 ］
都可以合成沸石并用于吸
等。目前， 吸附是最经济、 最有效的从废水中脱除重
· 7H2 O 配制 Pb2 + 、 Cu2 + 、 Zn2 + 、 Cd2 + 的标准溶液及重
图1 Figure 1 油页岩飞灰扫描电镜照片 SEM photos of oil shale fly ash
利用 Micrommeritics 公司 Gemini2380 全自动表 面测定仪测定了油页岩飞灰的比表面积和孔结构参 数， 在相对压力 p / p0 为 0． 050 ～ 0． 986 所得的吸附、 Emmett- Teller 脱附等温线见图 2 。 采用 Brunnauer-
油页岩飞灰的化学组成 K2 O 3． 04 Na2 O 2． 85
Chemical composition of the oil shale fly ash Al2 O3 7． 90 CaO 5． 70 MgO 1． 65 Others 4． 93
采用荷兰 FEI 公司 Quanta200 扫描电子显微镜 对桦甸油页岩飞灰的表面形态进行扫描分析 ， 结果 见图 1 。从图 1 可以看出， 飞灰颗粒表面的粗糙化 程度很高， 孔隙发达且存在许多表面龟裂与晶格缺 呈絮状结构。 这样的表面特征一方面使得吸附 陷， 剂具有较大的比表面积； 另一方面能够提供大量的 金属离子空位， 具有相当高的过剩自由能， 在水溶液 中容易形成表面羟基结构， 有利于增强吸附剂的吸 附能力
14404221 大孔树脂吸附动力学
14404221 大孔树脂吸附动力学实验报告大孔树脂吸附动力学海洋药学42班曹梦桐1【目的要求】1.了解大孔树脂的结构和特点及根皮苷的性质。
2.了解固体自溶液吸附的基本原理。
3.了解大孔树脂的预处理方法，掌握吸附量的测量方法。
【实验原理】吸附与吸附质：固体表面有剩余力场，固体表面分子相对其体相分子具有超额能量，固体表面对撞击到其表面的分子具有吸引力，气体分子或溶液分子中的分子和离子在其表面聚集，从而降低固体的表面能。
这种现象成为固体表面的吸附。
具有吸附能力的固体称为吸附剂，被吸附的气体或液体称为吸附质。
固体在溶液中的吸附过程关系到固体、溶剂、溶质三者的相互作用力。
实际上溶液中的吸附是溶质与溶剂分子争夺固体吸附剂表面的净结果。
在一定的温度和压力下，吸附剂的吸附面积决定其吸附量的大小。
根皮苷在D-101大孔树脂上的吸附动力学粒内扩散模型为at?kt12?R12式中，at为即时吸附量；k为粒内扩散系数，mg/[g(湿树脂)*min分常数。
准二级动力模型为]；R为积dat?k2(ae?at)2 dt积分边界条件为t=0时，t→∞时at?ae，整理得t11??t2atk2a0ae式中，ae为平衡吸附量；k2为准二级吸附常数。
【仪器与试剂】752紫外分光光度计；康氏震荡剂；200ml锥形瓶两个；50ml滴定管、1000ml容量瓶；5ml、10ml、25ml、50ml移液管各一根；10ml量筒一只；称量瓶一只；电子分析天平。
根皮苷98%，配置浓度为0.1000g/L的溶液备用；经预处理的D-101打孔树脂若干（浸泡于蒸馏水中备用）。
【实验内容】1、D-101大孔树脂与处理：?商品树脂用两倍体积95%乙醇浓度浸泡24小时，过滤，再用95%乙醇流动洗涤，直至流出液与水混合无白色沉淀，然后以大量2蒸馏水洗至无醇味。
?用两倍体积5%NaOH水溶液浸泡两小时，水洗至接近中性。
?两倍体积10%盐酸浸泡两小时，蒸馏水洗至中性，浸泡于蒸馏水中备用。
提高采收率之复习题
提高石油采收率复习题一．名词解释1．EOR：即提高原油采收率，通过向油层注入现存的非常规物质开采石油的方法。
或除天然能量采油和注水、注气采油以外的任何方法。
2．水驱采收率：注水达到经济极限时累计采出的油量与原始地质储量之比。
3．洗油效率：波及区内被水从孔隙中排出的那部分原油饱和度占原始含油饱和度的百分数。
4．残余油：注入水波及区内水洗后所剩下的油。
5．毛管数：驱油过程中粘滞力和毛管力的比值。
6．流度比：表示驱替相流度和被驱替相的流度之比。
7．聚合物：由大量的简单分子化合而成的高分子量的大分子所组成的天然的或合成的物质。
8．水解度：聚丙烯酰胺在NaOH 作用下酰胺基转变为羧钠基的百分数。
9．特性粘度：聚合物浓度趋近于零时，溶液的粘度与溶剂的粘度之差除以溶液的浓度与溶剂粘度的乘积。
10．CMC：开始形成胶束的表面活性剂浓度为临界胶束浓度CMC；11．泡沫驱油：泡沫驱油法是在注入活性水中通入气体(如空气、烟道气或天然气)，形成泡沫，利用气阻效应，使水不能任意沿微观大孔道，宏观高渗透层或高渗透区窜流，从而改善波及系数提高采收率的方法，这种方法也称注混气水提高采收率法。
12．原油的酸值：中和一克原油使其pH值等于7时所需的氢氧化钾的毫克数。
13．协同效应：两种或两种以上组分共存时的性质强于相同条件下单独存在的效应14．初次接触混相：注入的溶剂与原油一经接触就能混相。
15．蒸汽驱油：以井组为基础，向注入井连续注入蒸汽，蒸汽将油推向生产井的采油方法。
16．热力采油：凡是利用热量稀释和蒸发油层中原油的采油方法统称为热力采油（Thermal recovery）。
这是一类稠油油藏提高采收率最为有效的方法。
17．界面张力：单位长度的表面自由能称为界面张力，单位mN/m，其方向是与液面相切。
18．粘性指进：在排驱过程中由于油水粘度差异而引起的微观排驱前缘不规则地呈指状穿入油区的现象。
19．水的舌进：是指油水前缘沿高渗透层凸进的现象。
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关键词
镍－３ 泥煤 。 ６， 吸附 。 同位 素示 踪法 ， 封闭二分室
文献标识码 ： Ａ 文章编号 ：０ ００ １ （ ０７ ０ －４ ０ ５ １０ －５ ８ ２ ０ ）４０ ２ － ０
中图分类号 ： ６７ ３ ０ ４ ．
重金 属污 染对 生态 的影 响 已被世人 所 确认 ， 尤其 是 具 高 毒性 的重 金 属 如镍 、 、 、 、 、 、 等 汞 银 镉 铜 铅 锌 无 法 在 自然 界 中 自行 分解 ， 须用 物理 、 学等 方法 处理 。目前 ， 必 化 治理 含重 金属 离 子废 水 的方 法 有很 多 ， 其 中应 用最 广泛 的是 化学 沉淀 法处 理重 金属 离子 废水 。这种 方法 在实 际使 用过 程 中 由于 不 同 的重金 属 离 子生 成氢 氧化 物沉 淀 时的最 佳 ｐ 值 不 同 ， Ｈ 以及 某 些 重 金属 离 子 可 能 与溶 液 中的其 他 离 子形 成 络 合 物（ 增加 了它 在水 中的溶解 度 ）所 以处理 效果 往往 不理 想 。另 外 ， 金 属离 子在 碱性介 质 中生成 的氢氧 ， 重
的动 态变化 ， 为泥煤 处理 其它 有 害重金 属 离子提 供理 论 积 累。
１ 实验部分
１ １ 原 料和 仪器 ．
泥煤 （ 自爱 尔 兰 ） 风干 后过 １４ 产 经 ． １ｍｍ筛 。红 外 光谱 和元 素分 析分 别用 Ｅ Ｕ Ｎ Ｘ ５型 傅 里 叶变 Ｑ ＩＯ ５ 换 红外 光谱 仪 （ 国 Ｂｕｅ 公 司 ） Ｖ ｒ Ｌ型 Ｃ Ｓ元 素 分 析仪 （ 国 Ｅｅ ｎａ 公 司 ） 德 ｒｋｒ 和 ａ ｏＥ ｉ ＨＮ 德 ｌ ｔｒ ｍｅ 测定 。测∞Ｎ ｉ 时 用 Ｌ １０ Ｓ８０型液 体 闪烁谱 仪 （ 国 Ｂ ｃｍ ｎ公 司 ） 数 。 美 ｅｋ ａ 计 Ｎ 储 备液 ： Ｃ（ ｉ ５ｍ ｉ居里 ） 射性 ∞ ｉ 放 Ｎ 金属 片 （ 国 Ａｄ ｃ 美 ｌｒ ｈ公 司 ） ｉ 在稀 Ｈ Ｓ 中缓慢 溶 解 后 ， 含 Ｏ 与 Ｎ 为 １．０ ｊ ００００ｇ的稳定 ＮＳ 溶液 混 合 ， 节 ｐ ＝ ． ， 容至 １００ｍ 此 溶 液质 量 浓 度 为 １０× ｉ 的 Ｏ 调 Ｈ ６０ 定 ０ Ｌ， ． １ ～ ｇｍ ， ０ ／ Ｌ 比活度 ５×１ Ｃ／ Ｌ， 用 。 ０～ ｉｍ 备
刘峙嵘 韦 鹏 周利 民 曾 凯
抚 州 ３４ ０ ） ４ ０ ０
（ 华 理 工 学 院应 用 化 学 系 东
摘
要
应用同位素示踪技术 ． 简要地研究 了 Ｎ 在泥煤 中的静态 吸附行 为。结果表 明 ， ｎ后泥煤 对 Ｎ ｉ ５ｍｉ ｊ
的吸附率可达 ６ ％ 。０ ｎ后达到吸附平衡 ； １吸附阶段 内镍 吸附量随 时间 的延 长而增 加 ， ９ ６ ｍｉ 第 不易解 吸 ； 泥 从
煤一 水液 固体 系中泥煤的电离平衡 和镍 离子一 离子之 间离 子交换 平衡 ， 氢 以及物 料平 衡关 系推 导出 泥煤 平衡
时 Ｎ 的吸附量 和氢 离子的浓度 、 ｉ 平衡 时镍 离子 的浓 度有 关。溶液 的 ｐ Ｈ值对镍的吸附和解吸有很大 影响 ， 随
着溶液 ｐ Ｈ值增 大 ， ｊ Ｎ 由水分室 向泥煤分 室转移 的速 率常数也 逐渐增 大 ， 由泥煤分 室向水 分室转移的速 而 率常数逐渐减小 ， 二者 比值逐渐增大 ，Ｈ＝ ．２ ｐ ４ ６４６时， 可逆 传递速率 常数相等 ， ２ ５ 。即适宜 ｐ ２种 为 ．１ Ｈ值范 围内的 ｐ Ｈ值升高吸附量增大 ， ｐ 低 Ｈ值不利于吸附 。 Ｎ 在泥煤一 体系 中的动态变化 可用封 闭二分 室进行 ｉ 水 描述 ， 经拟合后 的理 论值与实验数据点具有较好 的一致性 。
维普资讯
第２ ４卷 第 ４期
２０ ０ ７年 ４月
应 用 化 学
Ｃ Ｎ ＥＪ ＨＩ ＥＳ ＯＵＲＮ Ｐ Ｉ ＨＥＭＩＴ ＡＬ ＯＦ ＡＰ ＬＥＤ Ｃ Ｓ ＲＹ
Ｖｏ ． ４ Ｎｏ ４ １２ ． Ａｐ ． ０ ｒ ２ ０７
Ｎ 在 泥 煤 ． 体 系 中 的 吸 附 动 力 学 ｉ 水
１ ２ 试验 方 法 ．
镍 元素 分 析采用 液 闪方法 （ Ｓ 。取 ０５ｍ Ｌ Ｃ） ． Ｌ待测 液加 入 闪烁瓶 中 ， １ 加 ２ｍＬ闪烁 液 （ Ｌ无 水 乙 ５ｍ
２０ －５１ ０６０ —９收稿 ．０ ６１ －０修 回 ２ ０ —２２ 国家 留学基金管理委员会资助项 目（ ２ ０ ， ５ ； ２ ３ ７０ ） 东华理工学院博士基金 资助项 目（ ＨＢ ５ ４ ； ５ Ｄ ０ ０ ） 东华理工学 院核资源 与环境工 程技 术 中心开放测试基金资助项 目（ ５ １ ４ ０ １０ ） 通讯联 系人 ： 刘峙嵘 ． ， 男 博士 ， 副教授 ； ｍ ｉ：ｕｚｉ ｏｇｏｘ ｏ ｕ ｃｍ 研究方 向： Ｅ－ａｌｌ — — ｎ —ｙ＠ｓｈ ．ｏ ｉ ｈｒ 环境 化学
化物沉淀， 中一部分会在排放 中随着 ｐ 其 Ｈ值 的降低而重新溶解于水 中， 产生重金属的次生污染问题。 因此 ． 要研 究 和开发 高效 的重 金属 离子 脱 除剂 ， 需 寻求更 经 济 的处理 方法 … 。泥煤 可 以在 自然 条件 下 高
效 吸附 多种低 浓度 重金 属废 水 ［ ，ｏｐｌ ［ 在 １７ 就研 究ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ了泥煤 处 理 工业 废 水 的应 用 。泥 煤上 ２ Ｃｕ ａ等 ８ 。］ ］ ９ ６年 能起 螯合 作用 基 团的是 分子 侧链 上 的各种 含 氧官 能 团 ： ｃ Ｏ 一Ｏ 可 能还 有 一 ｃ Ｏ和 Ｎ 等 ， 一 Ｏ Ｈ、 Ｈ、 — Ｈ 几 乎 所有 的金 属 离子都 能 与泥煤 配 位或 离子 交换 。本 文采 用 泥煤 吸附 处理 氯盐 体 系 中 的镍 ， 用 同 位 素 采 示踪 法 ［ 简要 地 研究 了 Ｎ 在 泥煤上 的 吸附动 力学 ， 且 采 用封 闭 二分 室 描述 了∞Ｎ 在 泥 煤 ． 体 系 中 ｉ 并 ｉ 水