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期刊信息/Journal information
洁净煤技术
洁净煤技术

宁宇

双月刊

1006-6772

jjmjs@263.net

010-84262927 84262909

100013

北京市和平里青年沟路5号 煤炭科学研究总院内

洁净煤技术/Journal Clean Coal Technology北大核心CSTPCDCSCD
查看更多>>本刊是由煤炭科学研究总院与煤炭工业洁净煤工程技术研究中心联合主办,经国家科委与新闻出版署正式批准,向国内外公开发行的国家级专业科技刊物,为全国中文核心期刊。主要刊载煤炭加工、煤炭高效洁净燃烧、煤炭转化、污染控制与废弃物管理等洁净煤技术方面的学术论文、研究报告、专题评述、国外技术动态和政策法规等文章。
正式出版
收录年代

    超纯无烟煤导电性影响因素

    宋树磊阎善文许轩陈增强...
    1-9页
    查看更多>>摘要:为研究无烟煤自身的导电特性,提高其导电性能,使无烟煤成为填料和电极材料的一部分,采用酸溶法制备了灰分0.13%的超纯无烟煤,采用粉末电阻率仪探索了含水率、灰分、压强、粒度及矿物质成分对超纯无烟煤导电性的影响规律.结果表明,无烟煤电导率随含水率和压强的升高呈上升趋势.随灰分降低电导率逐渐升高.灰分低于 1.0%时,电导率随灰分降低而急剧升高.压强4.00 MPa、含水率6.21%、粒度0.2~0.1 mm,灰分降至0.13%时,无烟煤导电性最佳,其电导率为1.44×10-7 S/cm.研究范围内,粒度对无烟煤电导率影响较小.煤中常见矿物质的电导率顺序为:黄铁矿>高岭石>二氧化硅>碳酸钙>硫酸钙;黄铁矿电导率最高,达 1.32×10-2 S/cm.无烟煤电导率随黄铁矿含量增加呈升高趋势,而随其他矿物质含量增加呈降低趋势.采用响应曲面模型优化正交试验结果,获得了无烟煤电导率与含水率、灰分及粒度之间的二次回归方程.含水率和灰分对无烟煤电导率测试结果的影响显著,其中灰分对电导率的影响程度最大,含水率次之,粒度最小.

    超纯无烟煤导电性电阻率电导率影响因素正交试验

    昭通褐煤催化热溶解聚及其可溶物组成和结构特征

    赵云鹏吴法鹏仇乐乐肖剑...
    10-21页
    查看更多>>摘要:温和热溶是从褐煤获取可溶有机质的有效途径,然而传统热溶过程可溶物收率较低.通过共沉淀法制备了一系列Al2O3 负载金属催化剂,考察了昭通褐煤在异丙醇中的热溶和催化热溶行为.采用XRD、H2-TPR、TEM 和 XPS 研究了催化剂的物理化学特征,利用 GC/MS、FTIR 和 MALDI-TOF-MS分析了热溶和催化热溶可溶物的组成和结构特征.结果表明,NiCu/Al2O3对昭通褐煤的催化热溶活性优于其他催化剂,该催化剂中活性组分以NiCu合金的形式存在,且Ni与Cu之间存在相互作用.热溶与催化热溶可溶物收率均随温度升高呈先上升后下降的趋势,320℃可溶物收率最高,分别为 27.69%和 50.54%.催化剂的引入可提高昭通褐煤可溶物中油、沥青烯(AS)和前沥青烯(PAS)收率,其中油和PAS的收率提升相较AS更明显.酚类化合物是非催化热溶衍生油的主要族组分,相对含量达到64.44%,而催化热溶衍生油主要由芳烃、酚类、醇类和酮类化合物组成,说明催化剂促进了可溶有机质碎片中共价键的断裂和酚类化合物加氢.与非催化热溶得到的AS和PAS相比,催化热溶得到的AS和PAS分子量分布范围窄,且FTIR谱图中羟基和醚键对应的吸收峰变弱或消失,说明催化热溶促进了C—O键加氢裂解.催化热溶可在相对温和的条件下从煤中直接高收率获取可溶有机质,研究结果为从褐煤直接获取化学品技术的开发提供参考.

    昭通褐煤催化热溶可溶物沥青烯前沥青烯

    气流分选技术研究进展

    朱学帅孙涛宋昭严书劢...
    22-30页
    查看更多>>摘要:双碳背景下,气流分选技术因污染低、成本低、不用水、投资省、工艺简单等优势备受关注.为提升气流分选技术在多领域、多地区、多工况的适应性,解决气流分选物料适用范围窄、细粒分选效率低、设备大型化难等问题迫在眉睫.围绕气流分选理论、技术应用和技术改进3 方面系统评述气流分选技术研究进展.首先,介绍了气流分选技术原理,分析气流分选过程颗粒受力及分选理论进展;其次,综述了气流分选在固废、矿业、农业等领域的应用进展,并评析了技术优势和技术短板;再次,系统分析了气流分选供风方式优化和设备结构优化等技术改进进展;最后,给出了通过单体并联和相似放大准则提高设备处理量,通过预干燥、分选干燥一体化、改进入料方式提高潮湿物料适应性与分散性,通过窄粒级分选和保持物料形状一致性的预处理过程提高细粒和薄片物料分选效率等路径.展望了未来气流分选技术在线检测与控制智能化、分选装备大型化、分选效率精细化、分选工艺联合化等方面的发展方向,为气流分选技术进一步研究和推广应用提供重要依据.

    气流分选技术结构优化相似放大准则分选干燥一体化窄粒级

    高含水低品质煤干燥脱水提质技术进展

    张博姚少宇孙宗盛崔俸源...
    31-44页
    查看更多>>摘要:煤炭是保障我国能源安全的压舱石和稳定器.随着优质煤炭资源的消耗,低品质煤的利用逐渐占据主导地位.高含水低品质煤储量大,水分含量高,降低了其后续利用效率.煤炭干燥可有效降低煤炭水分,提高煤炭质量,促进高含水低品质煤的清洁高效利用.将煤中水分按照赋存的位置和性质进行总结分类;综述了煤中孔隙结构和含氧官能团的分类及干燥过程对煤炭物理化学结构的影响,进而分析了煤物理化学结构对水分脱除和复吸的影响.结果表明,小孔隙中的水分和以氢键形式结合的水分较难脱除,干燥后孔隙体积和含氧官能团的减少可有效抑制水分复吸,煤炭的着火温度受煤种和水分的影响,应合理控制干燥温度上限防止煤炭在干燥时过热燃烧.综述了目前蒸发干燥脱水技术的应用现状,包括滚筒干燥、低温蒸汽干燥、流化床干燥、振动混流干燥、微波干燥等干燥方式,对不同干燥方式进行对比评价,并对未来干燥脱水技术的研究方向进行探讨,其中热烟气干燥设备结构简单、处理量大,但干燥过程需严格控制含氧量,安全性相对较低,微波干燥具有选择性加热的优势,干燥速率快,但干燥后期可能出现热失控,目前主要处于实验室/中试研究阶段;用蒸汽作为干燥介质的干燥技术安全性较高且无废水废气排出,具有能耗低、安全性高特点,可进一步研究蒸汽温压瞬态脱水技术,解决宽粒级煤炭的安全高效脱水提质.

    水分低品质煤干燥提质孔隙结构含氧官能团

    基于数据生命周期的煤泥浮选智能控制技术研究进展

    周长春温智平周脉强徐舸...
    45-57页
    查看更多>>摘要:随着国家政策和新一代人工智能技术的持续牵引,矿山智能化研究取得突破,其中,选煤厂智能化建设受到高度关注,煤泥浮选智能控制技术一直是阻碍选煤厂智能化建设的关键瓶颈之一.以煤泥浮选数据生命周期为主线,从浮选精煤/尾煤灰分在线预测、浮选药剂智能添加和煤泥浮选系统智能决策3 个角度综述了煤泥浮选智能控制技术的研究进展,并展望未来煤泥浮选智能控制技术发展趋势.浮选精煤灰分在线预测困难重重,单一视觉特征信息并不可靠,尾矿灰分的预测技术相对更加成熟可靠;浮选药剂添加量受多个过程变量同时制约,模型性能在整个工况区间的自适应性和泛化能力还需进一步提升;当前浮选工业系统智能控制技术的进一步发展严重受限于浮选精煤/尾煤灰分等指标的预测精度、传感器检测精度、药剂添加精度等因素.浮选过程数据集维度更高,难以建立可靠的知识库,以深度学习为代表的新一代人工智能技术能适应这类数据结构.此外,已有浮选监测系统只针对特定矿物,唯一性较高.未来浮选智能控制系统应集中攻克指标预测、传感器检测精度等方面限制,建立多煤种、模板化的煤泥浮选智能控制资料大数据集和大模型.

    煤泥浮选数据生命周期灰分在线预测药剂智能添加智能控制技术

    黏结性富油煤热解油气析出规律及物性演变特征

    唐颖吴晓丹孙景耀苏展...
    58-65页
    查看更多>>摘要:黏结性富油煤受热产生的软化、熔融现象可能导致井筒堵塞和地层扰动,这是原位热解需考虑的重要因素.在300~700℃下对黏结性富油煤热解,考察油气析出规律和组成性质,分析半焦的物性演变特征及其对原位热解的指示意义.结果表明,焦油产率在 500℃取得最大值 7.75%,此时<300℃轻质组分含量最高(32.2%),且焦油成分在400~500℃变化显著,酚类和芳烃含量分别呈现增大和降低趋势.煤样的软化温度和固化温度分别为389 和455℃,使半焦的宏观孔率度在≥400℃时由不足10%增至约50%,而微观孔隙结构仅在600~700℃高温脱气阶段更发达;半焦导热系数随温度先减小后增大,并在400℃达到最小值 0.06 W/(m·℃).黏结性富油煤原位热解面临通道堵塞、挥发分析出受阻和煤层导热速率偏慢等潜在问题,可尝试采用具有破黏效应的压裂支撑剂或近临界水原位转化技术加以解决.

    富油煤黏结性胶质体焦油孔隙结构导热系数

    Co/SAPO-34催化剂在MTO反应中催化性能和积炭行为

    李宁褚睿智吴佳欣孟献梁...
    66-75页
    查看更多>>摘要:针对SAPO-34 分子筛在MTO反应中烯烃选择性低和易于酸性积炭失活的问题,通过等体积浸渍法向SAPO-34 分子筛孔道内引入金属Co,系统考察了Co 的加入量对 Co/SAPO-34 催化剂在MTO反应中的催化性能和积炭行为的影响.结果表明金属Co可以作为脱氢反应中心位点,削弱氢离子转移作用,抑制烷烃的生成,进而有效提高反应烯烃选择性;同时Co金属的引入可以精密调控SAPO-34 分子筛表面酸中心强度,提高弱酸/强酸比例,进而削弱强酸中心的积炭作用,抑制催化剂的积炭失活.结合NH3-TPD、H2-TPD、氮气物理吸脱附、TG、XPS、GC-MS等表征方法,深入探讨Co/SAPO-34 催化剂在MTO反应中的积炭行为,发现多甲基苯类关键积炭前体优先沉积于微孔和强酸位点,并显著促进稠环芳烃的生成,而相对较大的孔体积以及适量的弱酸浓度可以协同促进积炭前体的分解转化,抑制稠环芳烃等硬积炭物种的形成.积炭速率计算表明,具有适量酸性和孔道结构的Co0.5/SAPO-34 的甲醇转化率及低碳烯烃选择性最高,催化寿命最长.

    Co/SAPO-34浸渍甲醇制烯烃积炭失活选择性

    藤蔓结构NiCo-MOF@CNTs复合电极材料制备及性能

    任国行顾波杨小芹彭晓雪...
    76-86页
    查看更多>>摘要:超级电容器是一种高性能电化学储能装置,具有功率密度高、循环稳定性强、充放电速率快等特点,在可再生能源存储中发挥重要作用.为提高超级电容器性能,满足日益增长的能源储存需求,利用水热法制备NiCo-MOF@CNTs复合电极材料,通过改变碳纳米管(CNTs)添加量,使复合材料储能特性达到最优.CNTs不仅增加了材料的比表面积和导电性,还与NiCo-MOF形成独特的藤蔓结构,其中NiCo-MOF构成藤蔓的叶片,为电荷存储提供活性位点,而CNTs构成与叶片相连接的茎蔓,将电子源源不断传递至活性中心,改善电化学性能.与未添加CNTs相比,效果最好的NiCo-MOF@CNTs5 的比表面积由25.65 m2/g增至44.27 m2/g,平均孔径由37.86 nm降至18.99 nm,孔径分布更有利于电解质离子的扩散与传输;在 1A/g电流密度下,比电容高达 1 569 F/g,电流密度增至 20A/g时,倍率性能高达74%,高于未加入CNTs的NiCo-MOF电极材料(42.6%).组装成非对称超级电容器后,在1A/g电流密度下比电容为194 F/g,电流密度增至20A/g时比电容仍有 147 F/g;在 5A/g电流密度下经5 000 次充放电循环后,比电容保有率 91.2%;在 759 W/kg功率密度下的能量密度高达50.63 Wh/kg,功率密度提至17.3 kW/kg仍能实现41.94 Wh/kg高能量密度.

    超级电容器金属有机骨架水热法碳纳米管藤蔓结构

    生物质平台化合物催化转化制备芳香多元羧酸研究进展

    呼延成张文静曹景沛
    87-100页
    查看更多>>摘要:芳香多元羧酸,如对苯二甲酸、邻苯二甲酸、偏苯三甲酸、均苯三甲酸、均苯四甲酸等是重要的大宗化学品,可以制备各种聚合物材料,在日常生活的各个领域应用广泛.工业上,这些芳香多元羧酸是以石油基衍生的芳香烃为原料进行高温高压催化氧化获得.在双碳背景下,开发利用可再生生物质替代传统化石能源生产芳香多元羧酸具有重要的现实意义.生物质转化过程是首先在化学或生物催化下,将生物质降解到一系列C1~C6 的平台化合物,然后再通过这些化合物之间的耦合转化制备工业化学品.详细总结了生物质平台化合物催化转化制备芳香多元羧酸的研究进展.这些工作的创新点是开拓新的生物质基合成工艺来生产芳香多元羧酸,关键挑战步骤是芳环的构建.针对该难点,成功开发了两种策略:① 呋喃类分子与烯烃的Diels-Alder反应与后续脱水芳构化反应;② 醇脱水生成共轭二烯烃,再与烯烃进行Diels-Alder反应以及后续的脱氢芳构化反应.按所生产芳香多元羧酸的种类进行分类,包括对苯二甲酸、苯酐/邻苯二甲酸、苯三甲酸以及均苯四甲酸.研究为生物质催化转化新体系的研发与工艺过程优化提供借鉴.

    芳香多元羧酸生物质催化转化平台化合物Diels-Alder反应脱氢反应

    沥青基多孔炭材料制备及其双电层储能性能

    岳晓明刘天龙赵子涵安兆阳...
    101-109页
    查看更多>>摘要:多孔炭作为超级电容器电极的主要材料,具有导电性好、化学稳定性高、工作温度范围广等优点.以内蒙古煤沥青(CTP)为原料,分别以K2 CO3和KOH为活化剂,通过化学活化法制备多孔炭材料,优化制备工艺并比较 2 种活化剂制备的多孔炭在结构和电化学性能方面的差异.结果表明,K2 CO3 活化和KOH活化最佳制备条件均为活化温度700℃、活化时间60 min、活化剂与CTP 质量比为2 : 1.2 种活化剂制备的多孔炭在微观结构上有很大差异,KOH活化所得多孔炭(PH-T700)表面平整光滑并分布大量规则的圆孔,而K2 CO3活化所得多孔炭(PC-T700)内部呈层叠交错的珊瑚状结构.与PH-T700 相比,PC-T700 具有更多中孔,离子扩散阻力更小.在1A/g电流密度下,PC-T700和PH-T700 的比电容量分别为252.90 和 261.02 F/g,PC-T700 和PH-T700 组装成纽扣型对称电容器,0.5 A/g时比电容量分别为226.01 和225.51 F/g,且PC-T700 表现出更优秀的倍率性能和循环稳定性.5 000 次充放电后,PC-T700 和 PH-T700 的比电容量分别为初始值的 103.77%和98.20%.输出功率达 1 038.46 W/kg时,PC-T700 能量密度仍保持 7.5 Wh/kg,实际使用价值高于PH-T700.

    煤沥青多孔炭化学活化活化剂超级电容器