选取可再生且“碳零排放”的花生壳为原料，在热解装置中进行热解得到终温分别为350 ℃，400 ℃，450 ℃，500 ℃和550 ℃的花生壳炭，并对花生壳炭进行工业分析、元素分析、发热量分析、燃尽率实验和热重实验，判断其是否满足高炉喷吹对燃料的要求.结果表明：五种不同热解终温花生壳炭的一些冶金性能达到了高炉喷吹燃料的质量要求，但灰熔点略低于规定温度范围，需要进一步探索优化方案.花生壳热解炭具有满足高炉喷吹冶金性能要求的可能性....

为拓宽多段直立热解炉的适用范围，以陕北低阶碎煤为试验对象，搭建移动床层阻力测定装置和连续热解试验装置，研究不同因素对移动床层阻力和气体含尘量的影响，并分析热解产品的性质.结果表明：床层阻力分别随气体流速和床层高度的增加而增大，随下料速度的加快而减小，床层静态阻力比动态阻力高15%左右，气体流速影响最为显著，其次为床层高度和下料速度.当床层高度和下料速度一定时，气体含尘量随气体流速的增加而增大，粉尘平均粒径为87 μm.热解试验所得半焦产率为66.21%，焦油收率为8.72%，达到格金产率的85%，试验系统热效率为88%....

对比研究了经水泡冷却和通氮气冷却方式制得的低温热解半焦的微观结构和理化性能差异.X射线衍射与傅立叶变换红外光谱分析结果表明：氮气冷却半焦样品的官能团强度和碳原子结构有序化程度比水泡冷却的样品高；氮气吸附结果表明：氮气冷却半焦比表面积较小，且10 nm以下的孔隙发达程度不及水冷半焦；可磨性与转鼓强度测试结果表明：氮气冷却半焦样品的可磨性比水泡冷却半焦低20%，抗碎性能高于后者；热重分析结果表明：相较氮气冷却半焦，水冷半焦的燃烧着火点降低了19 ℃，平均燃烧速率更快，燃尽性能更好....

为使CFB锅炉达到NOx原始超低排放，需要更加深入地理解煤炭燃烧过程中NOx生成和还原机理，其中焦炭对NOx的还原(NOx-char反应)被认为是CFB含氮反应体系中最重要的环节之一.综述了文献中对NOx-char反应的研究结果，围绕基本反应过程、焦炭中矿物杂质作用和影响因素三个部分，较为全面地阐述了焦炭表面NOx还原过程.研究表明，碳原子除可直接作为还原反应物外，还可为CO，H2，NH3等还原性气体提供吸附表面从而间接还原NOx，同时焦炭中的K，Fe，Ca等具有催化活性的矿物杂质能明显促进NOx-char反应.多种还原作用共同存在使得NOx-char反应的影响因素...

通过响应曲面模型的建立，考察变量因素之间的相互作用，在减少实验操作次数的基础上，模拟优化出最佳的提取条件.选取碱提工艺中的碱液质量浓度、液固体积质量比和溶出时间作为变量因素，以腐植酸的提取率为响应值，进行了三因素三水平的Box-behnken的中心组合设计试验.结果表明：预测的最优碱提工艺条件为碱液质量浓度0.049 8 g/mL，液固体积质量比10.44 mL/g，溶出时间3.4 h；腐植酸的预测提取率为17.51%，验证实验的平均提取率为17.05%，与模型预测值相吻合....

进行了不同成分粉煤灰活性钨极氩弧焊实验，得到低碳钢Q235A焊接母材焊缝，利用万能试验机对焊缝的拉伸性能进行了检测，并利用静态腐蚀性能测试和电化学腐蚀性能测试对焊缝的耐蚀性进行了检测.结果表明：加入粉煤灰作活性剂得到的焊缝的抗拉强度与无粉煤灰时得到的焊缝的抗拉强度相比无大变化；对于静态腐蚀性能测试，在15% H2SO4溶液、10%NaOH溶液和3.5%NaCl溶液中，粉煤灰1活性焊缝的耐蚀性较常规焊缝的耐蚀性分别提高了1.90倍、1.29倍和1.81倍，粉煤灰2活性焊缝的耐蚀性较常规焊缝的耐蚀性分别提高1.44倍、1.20倍和1.47倍；对于电化学腐蚀...

在二甲基亚砜(DMSO)插层处理的基础上，利用高岭土以熔融复合的方式改性煤沥青，并研究高岭土的结构状态、煤沥青的老化机理和改性煤沥青的抗老化性能.X射线衍射结果表明熔融复合过程中高岭土实现了层剥离，透射电镜观察到高岭土在煤沥青基体中呈薄片分散状态.煤沥青氧化是老化的关键，高岭土可能以阻隔空气和延缓传输的方式减少并有效控制了老化反应.与原煤沥青相比，改性煤沥青老化后亚甲基含量增幅降低了42.8%，亚砜基含量增幅降低了32.4%.老化试验进一步证实了高岭土的改性效果，6.0%(质量分数)掺量下针入度比为50.4%，而未改性煤沥青的针...

以城市生活垃圾(municipal solid waste，MSW)的典型组成为样本基础，配制具有稳定物理化学性质的垃圾衍生燃料(refuse derived fuel，RDF).通过升温速率控制，探究不同升温速率对垃圾衍生燃料与褐煤共热解的影响；采用Coats-Redfern模型法以及Friedman，Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)无模型法，得到RDF与褐煤共热解反应动力学参数.结果表明：Coats-Redfern模型中，升温速率为10 ℃/min时，对应生物质组分及塑料类高分子聚合物热解阶段活化能最低；生物质组分及塑料类高分子聚合物热解阶段最优拟合级数分别为0.5及1....

采用进料量为10 kg/h的下行床反应器对褐煤进行气化实验.结果表明：同无折流结构的小气化炉相比，10 kg/h气化炉的煤气变化趋势尽管一致，但10 kg/h气化炉特有的折流结构能增加煤气的停留时间，促进二次反应及大分子裂解，煤气组成中CH4的体积分数偏高.随着气化剂中氧气体积分数增加，煤气中H2体积分数和CO体积分数呈抛物线变化，CO2体积分数逐渐增加；10 kg/h气化炉气化半焦的反应性比小气化炉半焦的反应性更低，反应性与气化半焦孔隙结构和碱金属变化有关；在10 kg/h气化炉中添加氧气会使气化半焦的孔隙破裂，坍塌程度增大，半焦孔隙趋向介...

对煤直接液化柴油(diesel of direct coal liquefaction，DDCL)和煤间接液化柴油(diesel of indirect coal liquefaction，DICL)的性质进行了分析，通过调和试验考察了两者的相容性、煤液化调和柴油的性质规律及其对润滑性改进剂的感受性；并通过发动机台架试验考察了煤液化调和柴油的动力性、经济性和排放性能.结果表明：DDCL与DICL有很好的相容性；煤液化调和柴油的密度和十六烷值与其中DICL的质量分数呈线性关系，能够实现两者的优势互补；其对润滑性改进剂具有良好的感受性；在国Ⅳ发动机上有很好的动力性，单位质量油耗略有优势，常规排...

设计了适合于地下催化热解/气化的错时喷射催化剂添加装置，在卧式热解反应器中使用四种典型催化剂对新疆淖毛湖长焰煤进行地下催化热解模拟实验.结果表明：四种催化剂可有效提高热解气中H2和CO组分及气态产物产率，催化活性由大到小顺序依次为8%(质量分数，下同)Na2CO3溶液，10%Ca(OH)2溶液，10%CaO粉末，6%FNC(复合催化剂(Fe2O3-Na2CO3-Ca(OH)3))；活性较高的Na2CO3和Ca(OH)2使热解气中H2组分提高了19%(体积分数)，CO组分增加1.2倍，CH4组分在低温热解区有所增加，但在600 ℃以上热解时无明显效果.半焦和焦油产率较催化前分别下降30%和20%~...

半干法脱氯是通过碱基物质将燃煤烟气中的大部分HCl固定到飞灰中，同时将大幅度减少的脱硫(flue gas desulfurization，FGD)废水作为碱基溶剂回喷烟道，从而可实现脱硫废水零排放.通过搭建实验台对烟气中HCl和SO2的反应效率随n(Na+)/n(Cl-)的变化进行了实验研究.结果表明：HCl的反应效率与n(Na+)/n(Cl-)呈正相关，且随n(Na+)/n(Cl-)的增大，其增长趋势逐渐变缓，在n(Na+)/n(Cl-)为4.8时，反应效率已经达到70%以上.针对一台660 WM燃煤机组进行计算，采用半干法烟气脱氯后，脱硫废水量显著下降，由8.01 m3/h降为2.31 m3/h；利用脱硫废水作为碱基...

介绍了一种以矿石直接进行碳捕集生产副产品碱式碳酸镁的方法，以天然水镁石(Mg(OH)2)浆液为原料，在固液质量比1∶6，反应温度40 ℃，反应压力1.01105 Pa，模拟烟道气的CO2体积分数为15%的条件下进行碳捕集，同时产出副产品碱式碳酸镁(4MgCO3•Mg(OH)2•4H2O)，此方法不仅降低了捕集成本，而且副产高附加值产品.对反应过程中体系的pH值和物质组成进行了检测，探讨了不同气速对反应时间的影响，并对最终产物进行了滴定分析和热失重分析.实验结果表明：反应终止的pH值为7.73~7.74，较适宜的气速为60 mL/min，此时CO2回收率达40.87%.最终产物碱...

在二甲基亚砜(DMSO)插层处理的基础上，利用高岭土以熔融复合的方式改性煤沥青，并研究高岭土的结构状态、煤沥青的老化机理和改性煤沥青的抗老化性能.X射线衍射结果表明熔融复合过程中高岭土实现了层剥离，透射电镜观察到高岭土在煤沥青基体中呈薄片分散状态.煤沥青氧化是老化的关键，高岭土可能以阻隔空气和延缓传输的方式减少并有效控制了老化反应.与原煤沥青相比，改性煤沥青老化后亚甲基含量增幅降低了42.8%，亚砜基含量增幅降低了32.4%.老化试验进一步证实了高岭土的改性效果，6.0%(质量分数)掺量下针入度比为50.4%，而未改性煤沥青的针...

选取可再生且“碳零排放”的花生壳为原料，在热解装置中进行热解得到终温分别为350 ℃，400 ℃，450 ℃，500 ℃和550 ℃的花生壳炭，并对花生壳炭进行工业分析、元素分析、发热量分析、燃尽率实验和热重实验，判断其是否满足高炉喷吹对燃料的要求.结果表明：五种不同热解终温花生壳炭的一些冶金性能达到了高炉喷吹燃料的质量要求，但灰熔点略低于规定温度范围，需要进一步探索优化方案.花生壳热解炭具有满足高炉喷吹冶金性能要求的可能性....

为使CFB锅炉达到NOx原始超低排放，需要更加深入地理解煤炭燃烧过程中NOx生成和还原机理，其中焦炭对NOx的还原(NOx-char反应)被认为是CFB含氮反应体系中最重要的环节之一.综述了文献中对NOx-char反应的研究结果，围绕基本反应过程、焦炭中矿物杂质作用和影响因素三个部分，较为全面地阐述了焦炭表面NOx还原过程.研究表明，碳原子除可直接作为还原反应物外，还可为CO，H2，NH3等还原性气体提供吸附表面从而间接还原NOx，同时焦炭中的K，Fe，Ca等具有催化活性的矿物杂质能明显促进NOx-char反应.多种还原作用共同存在使得NOx-char反应的影响因素...

通过响应曲面模型的建立，考察变量因素之间的相互作用，在减少实验操作次数的基础上，模拟优化出最佳的提取条件.选取碱提工艺中的碱液质量浓度、液固体积质量比和溶出时间作为变量因素，以腐植酸的提取率为响应值，进行了三因素三水平的Box-behnken的中心组合设计试验.结果表明：预测的最优碱提工艺条件为碱液质量浓度0.049 8 g/mL，液固体积质量比10.44 mL/g，溶出时间3.4 h；腐植酸的预测提取率为17.51%，验证实验的平均提取率为17.05%，与模型预测值相吻合....

为拓宽多段直立热解炉的适用范围，以陕北低阶碎煤为试验对象，搭建移动床层阻力测定装置和连续热解试验装置，研究不同因素对移动床层阻力和气体含尘量的影响，并分析热解产品的性质.结果表明：床层阻力分别随气体流速和床层高度的增加而增大，随下料速度的加快而减小，床层静态阻力比动态阻力高15%左右，气体流速影响最为显著，其次为床层高度和下料速度.当床层高度和下料速度一定时，气体含尘量随气体流速的增加而增大，粉尘平均粒径为87 μm.热解试验所得半焦产率为66.21%，焦油收率为8.72%，达到格金产率的85%，试验系统热效率为88%....

对比研究了经水泡冷却和通氮气冷却方式制得的低温热解半焦的微观结构和理化性能差异.X射线衍射与傅立叶变换红外光谱分析结果表明：氮气冷却半焦样品的官能团强度和碳原子结构有序化程度比水泡冷却的样品高；氮气吸附结果表明：氮气冷却半焦比表面积较小，且10 nm以下的孔隙发达程度不及水冷半焦；可磨性与转鼓强度测试结果表明：氮气冷却半焦样品的可磨性比水泡冷却半焦低20%，抗碎性能高于后者；热重分析结果表明：相较氮气冷却半焦，水冷半焦的燃烧着火点降低了19 ℃，平均燃烧速率更快，燃尽性能更好....

进行了不同成分粉煤灰活性钨极氩弧焊实验，得到低碳钢Q235A焊接母材焊缝，利用万能试验机对焊缝的拉伸性能进行了检测，并利用静态腐蚀性能测试和电化学腐蚀性能测试对焊缝的耐蚀性进行了检测.结果表明：加入粉煤灰作活性剂得到的焊缝的抗拉强度与无粉煤灰时得到的焊缝的抗拉强度相比无大变化；对于静态腐蚀性能测试，在15% H2SO4溶液、10%NaOH溶液和3.5%NaCl溶液中，粉煤灰1活性焊缝的耐蚀性较常规焊缝的耐蚀性分别提高了1.90倍、1.29倍和1.81倍，粉煤灰2活性焊缝的耐蚀性较常规焊缝的耐蚀性分别提高1.44倍、1.20倍和1.47倍；对于电化学腐蚀...

以城市生活垃圾(municipal solid waste，MSW)的典型组成为样本基础，配制具有稳定物理化学性质的垃圾衍生燃料(refuse derived fuel，RDF).通过升温速率控制，探究不同升温速率对垃圾衍生燃料与褐煤共热解的影响；采用Coats-Redfern模型法以及Friedman，Flynn-Wall-Ozawa(FWO)和Kissinger-Akahira-Sunose(KAS)无模型法，得到RDF与褐煤共热解反应动力学参数.结果表明：Coats-Redfern模型中，升温速率为10 ℃/min时，对应生物质组分及塑料类高分子聚合物热解阶段活化能最低；生物质组分及塑料类高分子聚合物热解阶段最优拟合级数分别为0.5及1....

利用线性升温模拟褐煤由低温氧化到自燃的快速自热过程，结合FTIR，对比分析褐煤氧化自热过程中化学结构的变化.褐煤的氧化自热过程经历了四个特征温度，即自热起始温度(tsp)、交叉点温度(tcp)和燃烧温度(tc1，tc2).研究表明：褐煤氧化自热期间，—CH3和—CH2—的减少以及n(—CH3)∶n(—CH2—)的升高显示出氧更易攻击—CH2—；Ar—O—CO—R和R—O—CO—R随着氧化自热的加剧逐渐增加，而在tc1后发生水解；褐煤氧化自热初期不断增加的Ar—CO—Ar在tcp后大量分解生成气体氧化产物；褐煤的氧化自热经历tc1后，起初相对稳定的芳香族CC快速减少；Ar...

采用进料量为10 kg/h的下行床反应器对褐煤进行气化实验.结果表明：同无折流结构的小气化炉相比，10 kg/h气化炉的煤气变化趋势尽管一致，但10 kg/h气化炉特有的折流结构能增加煤气的停留时间，促进二次反应及大分子裂解，煤气组成中CH4的体积分数偏高.随着气化剂中氧气体积分数增加，煤气中H2体积分数和CO体积分数呈抛物线变化，CO2体积分数逐渐增加；10 kg/h气化炉气化半焦的反应性比小气化炉半焦的反应性更低，反应性与气化半焦孔隙结构和碱金属变化有关；在10 kg/h气化炉中添加氧气会使气化半焦的孔隙破裂，坍塌程度增大，半焦孔隙趋向介...

对煤直接液化柴油(diesel of direct coal liquefaction，DDCL)和煤间接液化柴油(diesel of indirect coal liquefaction，DICL)的性质进行了分析，通过调和试验考察了两者的相容性、煤液化调和柴油的性质规律及其对润滑性改进剂的感受性；并通过发动机台架试验考察了煤液化调和柴油的动力性、经济性和排放性能.结果表明：DDCL与DICL有很好的相容性；煤液化调和柴油的密度和十六烷值与其中DICL的质量分数呈线性关系，能够实现两者的优势互补；其对润滑性改进剂具有良好的感受性；在国Ⅳ发动机上有很好的动力性，单位质量油耗略有优势，常规排...

将镜质组随机反射率Rran分为5个子区间，各区间所占百分比标记为R1，R2，R3，R4和R5，以这5个指标作为实验变量，在满足捣固炼焦对配合煤质量要求的前提条件下，实施了35组5 kg试验焦炉捣固炼焦实验.结果表明：R1，R2，R3，R4和R5这5个指标与w(Vdaf)值、Rmax值、G值和Y值之间都有着较强的线性相关性，相关系数R分别为0.933，0.976，0.858和0.564；采用R1，R2，R3，R4和R5预测焦炭反应性，预测精度高；R1含量增加会明显劣化焦炭热态强度，R3和R4含量增加会提高焦炭热态强度，同时，R1，R2，R3，R4和R5对CRI的影响程度大小为R1>R3=R4>R5&...

半干法脱氯是通过碱基物质将燃煤烟气中的大部分HCl固定到飞灰中，同时将大幅度减少的脱硫(flue gas desulfurization，FGD)废水作为碱基溶剂回喷烟道，从而可实现脱硫废水零排放.通过搭建实验台对烟气中HCl和SO2的反应效率随n(Na+)/n(Cl-)的变化进行了实验研究.结果表明：HCl的反应效率与n(Na+)/n(Cl-)呈正相关，且随n(Na+)/n(Cl-)的增大，其增长趋势逐渐变缓，在n(Na+)/n(Cl-)为4.8时，反应效率已经达到70%以上.针对一台660 WM燃煤机组进行计算，采用半干法烟气脱氯后，脱硫废水量显著下降，由8.01 m3/h降为2.31 m3/h；利用脱硫废水作为碱基...

设计了适合于地下催化热解/气化的错时喷射催化剂添加装置，在卧式热解反应器中使用四种典型催化剂对新疆淖毛湖长焰煤进行地下催化热解模拟实验.结果表明：四种催化剂可有效提高热解气中H2和CO组分及气态产物产率，催化活性由大到小顺序依次为8%(质量分数，下同)Na2CO3溶液，10%Ca(OH)2溶液，10%CaO粉末，6%FNC(复合催化剂(Fe2O3-Na2CO3-Ca(OH)3))；活性较高的Na2CO3和Ca(OH)2使热解气中H2组分提高了19%(体积分数)，CO组分增加1.2倍，CH4组分在低温热解区有所增加，但在600 ℃以上热解时无明显效果.半焦和焦油产率较催化前分别下降30%和20%~...

介绍了一种以矿石直接进行碳捕集生产副产品碱式碳酸镁的方法，以天然水镁石(Mg(OH)2)浆液为原料，在固液质量比1∶6，反应温度40 ℃，反应压力1.01105 Pa，模拟烟道气的CO2体积分数为15%的条件下进行碳捕集，同时产出副产品碱式碳酸镁(4MgCO3•Mg(OH)2•4H2O)，此方法不仅降低了捕集成本，而且副产高附加值产品.对反应过程中体系的pH值和物质组成进行了检测，探讨了不同气速对反应时间的影响，并对最终产物进行了滴定分析和热失重分析.实验结果表明：反应终止的pH值为7.73~7.74，较适宜的气速为60 mL/min，此时CO2回收率达40.87%.最终产物碱...

为考察不同热解条件对煤加压热解产物分布和产品品质的影响，利用加压热重装置研究了不同升温速率(10 ℃/min，20 ℃/min，30 ℃/min，40 ℃/min)、压力(1.0 MPa，2.0 MPa，3.0 MPa，4.0 MPa)和气氛(100%N2，100%CO2，50%CO2+50%H2)对油坊梁煤加压热解特性的影响。结果表明：在反应终温800 ℃、升温速率30 ℃/min、100%N2条件下，受加压抑制挥发分的逸出与扩散的影响，失重曲线、失重速率曲线及最大失重速率对应的峰温整体向高温侧移动，失重率由1.0 MPa时的24.52%减小至4.0 MPa时的19.46%。与100%N2气氛相比，100%CO2和50%CO2+50%H2气氛下失...

以加氢半焦为原料，利用下落床和固定床装置，高温水蒸气活化直接制得廉价的活性焦，并对其进行高浓度和低浓度气化废水处理实验.在优化的制备条件下，分别考察了活化时间对活性焦吸附指标和废水吸附性能的影响.结果表明：随着活化时间由5 s增加到120 min，所制备活性焦的苯酚吸附值和碘值先增加后略微下降，总比表面和总孔容增加.未活化的加氢半焦吸附指标较低且废水吸附效果较差.采用下落床活化，活化时间为5 s时，活性焦吸附性能提高不明显；而采用固定床活化，活性焦吸附性能明显提高.当活化时间为90 min时，活性焦的苯酚吸附值和碘值达到...

以自制的ZSM-5为载体，制备了NiW/ZSM-5及磷改性PNiW/ZSM-5负载型催化剂，通过XRD，ICP，BET，NH3-TPD和SEM等检测手段对催化剂进行系列表征.结果表明：绝大部分Ni，W和P活性组分被引入到载体上，且分散均匀，改性后分子筛的强酸性位数量明显减少.利用热重-红外联用(TG-FTIR)装置对神东煤在不同催化剂上的热解性能进行评价.结果显示，与原煤热解相比较，催化剂NiW/ZSM-5和PNiW/ZSM-5均使神东煤热解的最大失重峰温提前了8 ℃，失重率分别增加了1.2%和2.0%.FTIR谱显示，在ZSM-5作用下气相产物析出量无明显增加，而在NiW/ZSM-5和PNiW/ZSM-5催化剂...

根据溶胀测量原理，结合位移传感器，设计了一种可以在高温高压条件下测量煤样在溶剂中溶胀的装置.测量获得了不同颗粒粒度B3煤样在神华循环油中、N2气氛下溶胀比随温度的变化曲线，同时考察了初始压力、气氛和煤阶对煤样高温溶胀特性的影响，并采用非等温溶胀动力学方程对溶胀数据进行拟合分析.结果表明，不同颗粒粒度B3煤样的溶胀比随温度的升高而增大，在300 ℃时达到最大溶胀比，随着温度的进一步升高，溶胀比减小，煤层高度开始降低.增大初始压力和H2气氛下有利于煤样的溶胀.煤样在四氢萘中的溶胀比较在循环油中大.非等温溶胀动力学拟合...

为提高流化床煤气化炉的碳转化率和处理能力，中国科学院山西煤炭化学研究所对已有的灰熔聚流化床煤气化技术进行了升级，集成快速流态化技术，开发了多段分级转化流化床煤气化技术.该气化炉分为下部浓相射流段和上部快速提升段两部分，下部浓相射流段保留了灰熔聚气化技术的特征；在上部快速提升段，通过强化细粉循环以提高气固接触和细粉停留时间，并采取分段给氧方式以提高气化温度和细粉转化效率.通过基础研究，获得了煤加压热解特性和高温高压气化反应动力学规律；获得了加压气固流态化行为特征，分析了操作参数和关键结构对气固流场、浓...