孔令学
- 作品数：38 被引量：138H指数：8
- 供职机构：中国科学院山西煤炭化学研究所更多>>
- 发文基金：国家自然科学基金山西省青年科技研究基金山东省自然科学基金更多>>
- 相关领域：化学工程动力工程及工程热物理环境科学与工程矿业工程更多>>
- 氧化钙含量对灰渣流体性质影响的研究被引量：25
- 2011年
- 考察添加不同比例氧化钙对三种不同煤灰的熔融特性(AFT)和灰渣黏温特性的影响,特别是对不同黏度下临界黏度温度(Tcv)变化进行考察。结果表明,在一定的添加范围内灰熔融温度随着氧化钙添加比例的增加呈先减小后增加的变化趋势,这与通过FACTsage计算得到的全液相温度随氧化钙含量变化的结果相符;灰渣黏度在温度大于临界黏度温度时,随着添加比例的增加不断减小;但研究发现,随着氧化钙添加比例的增加实验中的三种煤灰灰渣黏度的Tcv出现先减小后增加的变化趋势,并且当氧化钙含量约为15%时临界黏度温度Tcv出现最小值;利用FACTsage热力学软件对不同临界黏度温度Tcv处的灰渣熔体中液相组成进行考察发现,最小临界黏度温度下液相组成中的FeO含量出现最大值。
- 孔令学白进李文白宗庆郭振兴
- 关键词：熔融温度氧化钙
- 石油焦中钒和镍对高铁煤灰渣黏-温特性的影响被引量：1
- 2022年
- 高硫石油焦与煤气流床共气化是其高效洁净利用的可行途径,气化灰渣的黏-温特性决定着气化炉的稳定运行,石油焦灰富含的V和Ni可引起共气化灰渣的黏-温特性变化,然而石油焦中的V和Ni对高铁煤灰黏-温特性的影响尚不清楚。选择一种高铁的气化煤灰,通过添加V_(2)O_(5)和NiO研究了V和Ni对高铁煤灰渣黏-温特性的影响规律。结果表明:随着V_(2)O_(5)和NiO添加量的增加,全液相的灰渣黏度呈降低趋势,降温过程中V与Al、Fe形成了尖晶石,导致灰渣黏度急剧增加,使灰渣黏-温特征曲线逐渐趋向结晶渣,导致气化炉可操作温度范围变窄;灰渣中Fe更易与V形成尖晶石(FeV_(2)O_(4))晶体析出,Fe可促进灰渣中Ni还原为金属Ni,Ni与Fe团聚形成合金小球析出,并起到非均相晶核作用,促进尖晶石在其表面析出;V和Ni均可导致FeO以固相析出,进而使降温过程中液相渣的黏度增加,这也使含V和Ni的高铁煤灰渣黏度随着温度降低时的增加速率比高钙灰渣更快。
- 王志刚马晓彤刘伟李玉美赵江山孔令学白进李文
- 关键词：石油焦灰渣钒镍
- 反应条件对哈密煤温和液化沥青质结构和热反应性的影响
- 2022年
- 沥青质(包括沥青烯和前沥青烯,PAA)作为煤液化的重要产物,其结构和性质对煤的高效液化及其后续利用至关重要。沥青质的结构和性质与液化反应条件密切相关,因此,本研究以四氢萘为溶剂,考察了反应温度、停留时间、反应压力、溶煤比等条件对哈密煤温和液化沥青质(HMPAA)结构和性质的影响。利用元素分析、红外光谱、固体C-NMR等分析了不同温和液化反应条件下所得HMPAA的结构特征;利用TG-MS考察了HMPAA的热解反应性和热解过程中的气体逸出规律。结果表明,HMPAA的收率随反应温度降低、压力升高、停留时间缩短及溶煤比增加而升高。在温度为340℃、停留时间为1 h、压力为3 MPa、溶煤比为2∶1的条件下,HMPAA收率最高,达到35.0%。HMPAA碳结构由脂肪碳和芳香碳组成,其中,芳香碳占80%左右。升高温度有利于哈密煤液化反应向生成芳香化程度更高的HMPAA组分的方向进行;延长停留时间,HMPAA的芳环缩合程度增大;增大溶煤比,HMPAA芳香度和芳环缩合程度均减小;在本研究考察的范围内改变压力对HMPAA结构性质影响不大。HMPAA在250℃左右开始发生热解反应,最大失重峰温为400-500℃,最终失重率基本达40%以上。HMPAA热反应性随反应温度降低、溶煤比增加而增大,改变压力对HMPAA热反应性影响较小。
- 张宴龙白宗庆冯智皓侯冉冉贾宇星张婷婷侯郁洁孔令学郭振兴白进李文
- 关键词：沥青质
- 用于降低煤灰熔点的高效复合助熔剂及其制法和应用
- 一种用于降低煤灰熔点的高效复合助熔剂是由含钙矿石粉和含钠元明粉按照1:1‑8:2的比例复合而成，按质量比，主要包括48.2‑79.4%的CaCO<Sub>3</Sub>，19.7‑49.5%的Na<Sub>2</Sub>...
- 白进陈晓东孔令学李怀柱李文白宗庆尉迟唯郭振兴
- 文献传递
- 气流床气化炉中煤气化熔渣的结晶行为研究进展
- 2024年
- 煤气化是实现煤炭从燃料向原料转变,推进煤炭清洁高效利用的重要途径之一。气流床气化技术是目前的主流气化技术,气化炉的稳定运行要求液态熔渣应具有良好的流动性。排渣过程中的熔渣结晶行为会导致熔渣流动性变差,是造成气化炉非正常停车的主要原因。总结了影响熔渣流动性的主要结晶特征及研究结晶行为的关键——结晶动力学的研究现状。论述根据结晶行为判断结晶机制并选择合适的结晶动力学模型的方法。为获得更准确的结晶行为数据,总结多种结晶检测手段的原理和特点并分析了根据研究重点、仪器特性与熔渣特性选择合适结晶行为的检测手段。最后,论述了化学组成与操作条件对结晶行为的影响。研究发现不同晶体之间结晶机理差异明显,同一化学组成对不同晶体结晶行为的影响不同。当限定熔渣化学组成所处相区时,化学组成与操作条件对第一相结晶矿物质结晶行为的影响更具规律性,可为调控结晶行为提供更准确指导。研究结果与相图结合或建立简单易得的预测模型能更好指导熔渣结晶行为调控。目前,结晶行为研究主要依赖试验手段,后续研究可结合相场模拟与分子动力学模拟等方法,深入挖掘结晶机理,并考察气化炉内温度场、流场等因素对结晶特性的影响。
- 鲁浩白进孔令学郭振兴李怀柱李文
- 关键词：气流床气化结晶动力学
- 一种改善煤灰熔渣黏温特性的助剂及其应用
- 一种改善煤灰熔渣黏温特性的助剂是煤矸石，其组成和含量按质量百分比为SiO<Sub>2</Sub>66.91～74.35%，Al<Sub>2</Sub>O<Sub>3</Sub>18.09～21.53%,Fe<Sub>2<...
- 白进李怀柱孔令学郭振兴尉迟唯白宗庆李文
- 文献传递
- 氧化钙对煤灰熔渣黏温特性的影响及预测
- 由于原料良好的灵活性和高的效率,气流床气化技术已成为煤气化过程首选的气化工艺。为了增加气流床气化可用煤种的范围,石灰石常被用来作为助熔剂添加到原料煤中获得合适煤灰熔渣黏温特性的气化原料。实验研究了CaO对不同硅铝比(S/...
- 孔令学白进李文李怀柱白宗庆
- 关键词：CAOTCV
- 文献传递
- 不同气氛下Ca-Fe二元助剂改变高硅铝煤灰熔融温度的规律和机制被引量：3
- 2022年
- 准格尔高硅铝煤灰熔融温度(AFT)高,易引发液态排渣气化炉排渣口堵塞问题,需添加助熔剂降低AFT。利用灰熔融温度测试仪研究了不同质量比CaO/Fe_(2)O_(3)(Ca/Fe)助剂的助熔效果,结合热机械分析仪、热重-示差扫描量热仪、XRD以及热力学计算对比分析了氩气气氛与弱还原气氛下Ca-Fe协同助熔机理。研究发现,弱还原与氩气气氛下,AFT均随Ca/Fe增加先降低后升高,在Ca/Fe=1/1时AFT最低,但弱还原气氛下Ca-Fe的助熔效果优于氩气气氛。不同Ca-Fe助剂煤灰在变形温度(DT)、软化温度(ST)、半球温度(HT)和流动温度(FT)时对应的收缩程度差异较大,并且氩气气氛下熔融温度范围(DT~FT)内灰柱的收缩速率显著高于弱还原气氛下的收缩速率。氩气与弱还原气氛下煤灰的收缩过程均可分为三个阶段,且其收缩程度依次递增,但弱还原气氛下第一、二阶段收缩程度较氩气气氛下高。进一步研究表明第一阶段的收缩主要以化学反应引起的固相烧结为主,第二阶段以初始液相形成的液相烧结为主,而第三阶段的收缩行为最终决定煤灰的AFT。高温矿物演化行为显示莫来石和钙长石单独存在时AFT很高,但两者可以与含铁组分形成低共熔物降低AFT,并且Fe^(2+)可以促进低共熔物的形成,促使弱还原气氛下低共熔物的生成温度低于氩气气氛下的。
- 石文举白进孔令学曹景沛李文
- 关键词：灰熔融温度熔融过程
- 气氛和化学组成对高铁煤灰熔融特性的影响机理被引量：4
- 2022年
- 采用灰熔点仪、XRD和热力学模拟,研究气氛和化学组成对高铁煤灰熔融特性的影响机理。研究结果表明,灰熔融温度随铁含量、钙含量或硅铝比增加而降低。弱还原气氛下低钙或低硅铝比煤灰熔融存在明显的初始熔融阶段,熔融过程遵循“软化-熔融”机理,而空气气氛下高钙或高硅铝比煤灰熔融过程属于“熔融-溶解”机理。弱还原气氛下铁含量增加显著促进石英和钙长石熔融,空气气氛下钙含量增加促进刚玉和石英熔融或转化为钙基硅铝盐。弱还原气氛下液相含量随硅铝比或铁含量增加而增加,液相黏度随钙含量或铁含量增加而降低,促进熔融传质;空气气氛下低钙或低硅铝比煤灰中铁存在于含铁固溶体,导致液相黏度高或液相含量低,熔融传质受阻。
- 贺冲白进郭晶孔令学鲁浩李怀柱秦育红李文
- 关键词：煤灰熔融特性相变化学组成
- 煤气化过程反应模型研究进展
- 2024年
- 煤炭是我国能源安全的压舱石,煤气化作为煤炭清洁高效利用的核心技术对实现“碳达峰、碳中和”的战略目标具有重要作用。基于动态原位表征揭示煤气化反应机理并建立煤气化模型,对拓展煤炭和生物质等含碳物料作为气化原料的适用性,开发新型高效的气化技术有重要的理论指导价值。同时,煤灰的流动性质是影响气化炉长周期稳定运行的关键指标。本文详细综述了煤气化过程的动力学模型、热力学模型、床层模型以及煤灰流动性的预测模型,对比了各类模型的优缺点、适用的条件以及描述气化过程的性能,指出了不同方法建立的模型存在的问题,为气化过程的总包反应模型建立提供了理论指导,并针对煤气化过程反应模型未来的研究重点进行了展望。
- 丁路丁路孔令学孔令学白进于广锁李文
- 关键词：煤气化热力学
