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KOH用量对煤气化细灰衍生活性炭理化性质及超级电容器性能的影响
1
作者 田晓东 陈智超 侯建 《动力工程学报》 北大核心 2025年第1期131-140,164,共11页
煤气化细灰(CGFA)是煤不完全气化的产物,其具有排放量高和难处理的特点,这导致CGFA面临环境污染与资源浪费的问题。为进一步推动CGFA的可持续化、高值化利用,将CGFA作为碳源,通过低温碱熔耦合KOH活化处理的方法制备了双电层型超级电容... 煤气化细灰(CGFA)是煤不完全气化的产物,其具有排放量高和难处理的特点,这导致CGFA面临环境污染与资源浪费的问题。为进一步推动CGFA的可持续化、高值化利用,将CGFA作为碳源,通过低温碱熔耦合KOH活化处理的方法制备了双电层型超级电容器用活性炭,对比了不同KOH用量下活性炭样品的理化特性和电化学性能。结果表明:在脱灰碳(RC)与KOH质量比为1∶1~1∶4的范围内,随着KOH用量的增加,活性炭样品的无序性、比表面积、总孔体积和介孔占比都呈现出逐渐上升的趋势。这些参数越高,活性炭样品的质量比电容越大;当RC与KOH质量比为1∶4时,活性炭样品比表面积为1 938.03 m^(2)/g、总孔体积为1.62 cm^(3)/g,介孔占比为82.82%,质量比电容达到了215.56 F/g(电流密度为1 A/g),倍率性能为88.66%(电流密度为1~20 A/g);组装所得的对称型超级电容器的能量密度为7.23 (W·h)/kg(对应的功率密度为300 W/kg),其在100 000圈循环后电容保持率为100.45%。 展开更多
关键词 煤气化细灰 煤基固体废弃物 双电层型超级电容器 活性炭 高值化利用
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煤气化细灰理化性质及其电磁波吸收性能
2
作者 高圣涛 张元春 《复合材料学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第5期2559-2574,共16页
煤气化技术作为煤炭清洁利用的主要途径之一在中国得到快速发展,细灰是煤气化过程中不可避免产生的新型固体废物。国家对绿色、清洁生产和发展循环经济逐步推行,细灰的资源化利用和无害化处理技术成为实现煤气化技术环保效益和经济效益... 煤气化技术作为煤炭清洁利用的主要途径之一在中国得到快速发展,细灰是煤气化过程中不可避免产生的新型固体废物。国家对绿色、清洁生产和发展循环经济逐步推行,细灰的资源化利用和无害化处理技术成为实现煤气化技术环保效益和经济效益兼得的关键所在。以煤气化细灰为研究对象,对细灰进行干燥、球磨预处理得到中位径为2μm的样品,利用XRD、Raman、SEM、TEM和XPS等分析测试技术对其晶体结构、微观形貌、组成、分子构造和元素化学态进行表征,并测试了细灰电磁波吸收性能。结果表明:细灰中含有部分石墨化的碳和单质铁,具有较完整的孔隙结构,这为其作为电磁波吸收材料提供了可能性;细灰/石蜡吸波剂在较薄厚度下同时表现出较宽的有效吸收带宽和一定强度的反射损耗,当匹配厚度为1.7 mm时,该吸波剂在15.6 GHz时达到最小反射损耗值,为-17.6 dB,此时有效吸收带宽(反射损耗值≤-10 dB)达到4.2 GHz。此外,雷达散射截面模拟结果表明:该吸波涂层能有效降低完美导体基板的电磁波散射。 展开更多
关键词 煤气化细灰 电磁波吸收 煤炭清洁利用 理化性质 固体废物
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预燃室燃烧器煤气化细灰混烧特性和数值模拟研究
3
作者 李佳伟 陈智超 +4 位作者 张旭阳 关硕 乔彦宇 袁振华 李争起 《工程热物理学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2022年第6期1675-1683,共9页
煤气化细灰(CGFA)通常作为固体废物填埋处理,不仅对环境有害,而且会损失大量的能量。采用SEM、拉曼、热重分析仪(TGA)研究了CGFA理化结构和着火、燃尽行为。利用激光多普勒相位测速仪器(PDA)测量工具研究了预燃室燃烧器气固流动特性,CF... 煤气化细灰(CGFA)通常作为固体废物填埋处理,不仅对环境有害,而且会损失大量的能量。采用SEM、拉曼、热重分析仪(TGA)研究了CGFA理化结构和着火、燃尽行为。利用激光多普勒相位测速仪器(PDA)测量工具研究了预燃室燃烧器气固流动特性,CFD数值模拟数据与PDA测量气固流动数据吻合。在0.3 MW预燃室燃烧器煤粉锅炉上,对不同掺混比的CGFA混烧进行了数值研究。CGFA为多孔结构,表面粗糙且孔隙发达。CGFA的石墨化程度低于褐煤煤焦和生物质焦。TGA结果表明CGFA与无烟煤具有相似的燃烧反应性、动力学和着火行为,因此CGFA燃烧模型采用无烟煤燃烧模型。CFD模拟结果表明,CGFA在0.3MW预燃室燃烧器煤粉炉内共燃是可行的。结合NO_(x)排放、炉温和燃尽率,CGFA掺混比例在30%最为合适。 展开更多
关键词 预燃室燃烧器 煤气化细灰 混烧特性 数值模拟
原文传递
多喷嘴对置式水煤浆气化细灰的润湿特性 被引量：2
4
作者 牛永健 杨澜 +1 位作者 朱诗杰 陈雪莉 《华东理工大学学报（自然科学版）》 CAS CSCD 北大核心 2021年第4期408-413,共6页
采用Washburn毛细管上升法测定了5种不同粒径分布的多喷嘴对置式水煤浆气化细灰的接触角,分析了水煤浆气化细灰的表面基团、无机矿物质晶体质量分数和结晶度等物理化学性质对细灰润湿特性的影响规律。结果表明:多喷嘴对置式水煤浆气化... 采用Washburn毛细管上升法测定了5种不同粒径分布的多喷嘴对置式水煤浆气化细灰的接触角,分析了水煤浆气化细灰的表面基团、无机矿物质晶体质量分数和结晶度等物理化学性质对细灰润湿特性的影响规律。结果表明:多喷嘴对置式水煤浆气化细灰的接触角整体上随着细灰颗粒粒径的增大而减小,但不严格随粒径单调变化,除粒径之外接触角还受其他物理化学性质的影响;以Si-O-Si和-OH为主的表面基团、以石英为主的无机矿物质和粒径是影响颗粒润湿特性的主要因素,三者含量的增加均有利于颗粒润湿性的增强;红外光谱图中Si-O-Si和-OH表面基团峰面积与煤气化细灰接触角之间存在较好的线性关系。 展开更多
关键词 煤气化细灰 润湿性 颗粒粒径 表面基团 无机矿物
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