低温氧化

摘要： 为了更细致地理解煤低温氧化特征及其物理过程,采用程序升温实验研究了不同煤样粒径的低温氧化过程关键参数的演变规律,并采用数值模拟方法进一步阐释了煤低温氧化过程的多物理场演化细节特征,依据实验结果对数值模拟的正确性进行了验证,基于实验与数值模拟结合的方式探究了程序升温实验仓内煤样的温度、反应物与生成物质量分数和流体流动等特征。结果表明:数值模拟可以很好地表征煤低温氧化过程,并展示了各物理场时序的变化特性;根据煤氧化过程的气体排放与氧气消耗,可以将煤低温氧化划分为2个阶段,70°C为其临界值;随着煤低温氧化的发展,煤氧化反应的前沿是向高氧气体积分数区域移动。

摘要： 为有效预测色连煤矿8109工作面采空区自燃状况,指导煤矿采取针对性防灭火措施,需确定煤自然发火标志性气体。通过对煤样进行程序升温试验方法,研究煤的低温氧化特性并对煤自燃预测指标进行了优选。结果表明:煤低温氧化过程中活性较大,常温下就可以生成CO,干裂温度在100~110°C之间。使用格雷哈姆系数R_(2)、R_(3)区分化学吸附阶段(30~80°C)和自热氧化阶段(80~110°C),C_(2)H_(4)的出现标志着煤进入热解加速氧化阶段(110~200°C)。

摘要： 考虑到小分子含氧组分在等离子体助燃体系中重要的研究意义,本文以丙酮为研究载体,基于先进的分子束质谱诊断平台开展了研究.提供了详细的中间体组分信息,并基于此构建了丙酮等离子体的低温反应网络.结果表明,在等离子体放电激励的作用下,丙酮的燃料氢提取过程被加速,并且还伴随着明显的燃料碎片化过程.研究发现,无势垒反应在等离子体低温氧化的反应机制中十分重要.另外,本文还给出丙酮低温氧化在不同电压激励下的定量结果.

摘要： 针对辽河油田锦91区块超稠油火驱过程所形成的氧化炭和裂解炭的基本性质和火驱燃烧特征认识不清的问题,利用高温高压反应釜装置开展超稠油低温氧化和裂解实验,并采用气相色谱仪、场发射扫描电镜、能量色散X-射线光谱仪和热重分析仪分析产出气组成、焦炭的微观形貌、元素含量和热重损失,并运用等转化率法(Friedman和OFW)求解焦炭燃烧活化能。结果表明:经历250°C低温氧化后,超稠油部分转化为氧化炭;经历400°C裂解后,超稠油转化为裂解炭和改质油。氧化炭中氧和硫元素的相对含量明显高于裂解炭。氧化炭表面呈粒度大小不一的焦炭微粒相互融并的微观形貌,且随着温度升高,氧化炭的多孔结构愈发明显;裂解炭呈不规则的块状微观形貌,且随着温度升高,裂解炭表面出现很多凸起状颗粒。氧化炭的生成有助于建立燃烧前缘;裂解炭的燃烧活化能更低,有助于维持燃烧前缘稳定推进。该研究对超稠油火驱开发具有一定的理论指导意义。

摘要： 深入分析注空气辅助蒸汽吞吐过程低温氧化微观生焦机制,结合基于原油四组分及局部平衡反应的低温氧化生焦模型,通过数值模拟方法研究氧化结焦对储层物性及开发效果的影响。结果表明焦炭沉积会对注空气辅助蒸汽吞吐采收率产生不利影响;在数值模拟中需要考虑焦炭沉积对储层孔渗的影响,不考虑渗透率变化时预测所得采收率偏高;同时,结焦过程需要考虑生焦诱导期的影响,不考虑生焦诱导期将使预测采收率相对偏低;注减氧空气辅助蒸汽吞吐有助于降低氧化结焦的消极影响,在提高采收率的同时降低施工过程的安全隐患。

摘要： 为了评价低温氧化脱硝技术脱除烟气氮氧化物(NO_(x))效果,利用臭氧(O_(3))氧化实验装置,研究了停留时间、O_(3)/NO_(x)摩尔比、温度等参数对烟气成分变化的影响。结果表明,停留时间延长至1.5 s能够促进O_(3)与烟气的混合,进而提升NO_(x)脱除率;O_(3)量会促进NO_(x)氧化及脱除,O_(3)/NO_(x)摩尔比0.9时可将出口NO_(x)降至8 mg/m^(3),但超过1.0后脱硝效率增加缓慢;O_(2)对SO_(2)的氧化作用在其过量时会明显增强,导致SO_(3)浓度升高并增加污染;温度超过200°C后,因O_(3)分解速度加快会大幅降低脱硝效率。通过控制反应条件,脱硝效率可达80%以上且O_(3)逃逸低于1.2 mg/m^(3),证明了低温氧化脱硝技术的实用性。

摘要： 针对磁化焙烧后的氧化反应过程开展了研究,利用TGA、SEM检测技术对酒钢选矿厂综合尾矿磁化焙烧产品的氧化过程反应机制进行分析,并结合模型匹配法对氧化动力学参数进行求解。结果表明:磁化焙烧产品在氧化过程中,适当地增加氧化反应的温度,可以明显加快氧化反应的速率,减少磁化焙烧产品被氧化所需的时间,但过高的温度会导致磁化焙烧产品过氧化。氧化反应动力学的最佳机理函数为二维扩散模型(Valensi)G(α)=α+(1-α)ln(1-α),其表观活化能E为5.16 k J/mol,指前因子A为14.73 min^(-1)。磁化焙烧产品中的微裂纹可为O_(2)气体提供向内扩散的通道,其氧化过程的反应限制环节为O_(2)气体在颗粒表面及缝隙表面的二维扩散。

摘要： 现有氧化煤自燃特性研究大多以较低氧化温度和空气条件下制取的煤样为研究对象,缺乏对预氧化煤氧化过程中动力学特性的分析。针对上述问题,利用C80微量热仪以不同氧化温度(100,200,300°C)和氧气体积分数(21%,15%,5%)条件下制取的预氧化煤为对象,研究了其低温氧化反应的放热和动力学特性,并探讨了氧化温度和氧气浓度对预氧化煤低温氧化反应活化能的影响。预氧化煤低温氧化放热特性分析结果:(1)预氧化煤低温氧化进程滞后于原煤样,且滞后程度随氧化温度和氧气浓度升高而增大。(2)预氧化煤低温氧化反应的放热量低于原煤样,且放热量随氧化温度和氧气浓度升高逐渐降低。当氧化温度为100°C时,不同氧气浓度预氧化煤的t1(热流>0时对应的温度)、t2(热流增长率最大值对应的温度)及低温氧化过程的反应热基本相等。(3)随着氧化温度升高,氧气浓度对t1、t2及低温氧化过程的反应热的影响才逐渐明显。表明氧气浓度对预氧化煤低温氧化反应的影响在较高的氧化温度下才体现。但是,太高的氧化温度导致预氧化煤低温氧化反应进程严重滞后且反应放热量<0。预氧化煤低温氧化动力学参数分析结果:(1)预氧化煤低温氧化反应加速氧化阶段的活化能高于原煤样,快速氧化阶段的活化能低于原煤样。表明预氧化煤氧化反应进入加速氧化阶段的门槛提高,却更容易进入快速氧化阶段。(2)从指前因子数据可看出,预氧化煤低温氧化反应相较于原煤样更为迅速。(3)预氧化煤低温氧化过程的活化能没有随氧化温度和氧气浓度的变化表现出明显的规律性:在加速氧化阶段活化能随氧化温度升高而增大,随氧气浓度升高呈先降低后升高趋势;在快速氧化阶段,当氧化温度为100°C,活化能随氧气浓度升高呈先降低后升高趋势,而氧化温度为200°C时则相反。

摘要： 详细介绍了臭氧氧化脱硫脱硝和臭氧催化脱硫脱硝,讨论了臭氧氧化法中自由基和催化剂活性组分对NO氧化的影响,总结了不同吸收剂对脱硝效果的影响以及臭氧氧化方法的优缺点,并对今后NO氧化的研究提出了建议。在实验中,SO_(2)的去除效果都非常好。与单纯的臭氧氧化相比,臭氧催化氧化更具有发展前景,可以为今后脱除烟气中NO的研究提供新的思路。

摘要： 空气驱是一种新型的提高采收率技术,其独特的低温氧化反应能够在地层中放热活化原油。针对新疆C油田原油开展了低温氧化实验和绝热氧化实验,通过分析氧化后油气组分来研究压力对低温氧化和绝热氧化反应的影响,揭示原油氧化反应机理,同时利用长岩心空气驱物理模拟实验对比分析了空气驱和水驱后空气驱复合驱对驱油效率的影响规律。研究结果表明,氧化压力增大可有效改善原油低温氧化进程,增强原油氧化活性,原油耗氧能力增强,氧加成反应也更明显,原油中质和重质组分增加。原油绝热氧化积聚的热效应能显著提高原油氧化效果,导致原油耗氧量增加,脱羧反应生成CO和CO_(2)量也显著增加,高压条件下CO和CO_(2)的生成量增加53.6%,各组分变化更为明显。空气驱过程中,空气与原油反应,在烟道气驱、混相驱和原油膨胀等多重机理作用下,长岩心驱油效率可达40.17%。与空气驱相比,水驱后空气驱复合驱驱油效率更高,当注入压力为36 MPa时,复合驱驱油效率为51.44%。

摘要： 本文采用同步辐射真空紫外光电离质谱方法对乙基环己烷低温氧化过程开展了研究,鉴定出了一系列低温氧化中间产物,并对关键中间产物的生成路径进行了分析.研究中探测到了一系列前人未曾发现的关键中间产物,揭示了支链环烷烃的低温氧化中存在着三次加氧机理.基于实验测量和构型分析,探讨了六元碳环结构和支链结构对燃料低温氧化活性的影响机制.结果表明六元碳环结构抑制了环上过氧自由基经1,5-氢转移异构并分解生成醛酮过氧化物的路径,其贡献被1,5-氢转移异构后的三次加氧路径以及经1,4-氢转移异构后分解生成环醚过氧化物和烯烃过氧化物的路径所取代.另一方面,具有高转动自由度的乙基支链结构的存在为1,5-氢转移异构生成醛酮过氧化物和醛酮双过氧化物的生成开辟了路径,激发了乙基环己烷低温氧化的链分支过程.

摘要： 本文结合数值模拟和实验测量对反应器压力为60Torr时纳秒脉冲放电下C5H12裂解和低温氧化机理进行了研究.采用数值模拟的方法对等离子体助燃C5H12进行预测,通过原位激光吸收光谱技术(TDLAS)对C5H12裂解和氧化过程中温度、关键基团OH和产物(CH2O、H2O、CH4和C2H2)随时间变化进行测量,结合测量结果对C5H12裂解和氧化条件下的消耗路径进行分析.结果表明,裂解条件下C5H12在主要通过电子碰撞反应消耗,模拟结果呈现线性递减的趋势;氧化条件下,C5H12的消耗路径由放电反应初期的电子和O(1D)作用逐渐转变为通过OH消耗.

摘要： 在低温条件下,初步探索了亚铁离子活化过硫酸钠体系氧化修复南极石油污染土壤的可行性,主要通过批次实验发现极地石油污染土壤化学氧化修复的最佳氧化剂/催化剂比例为1∶1;通过添加柠檬酸螯合剂增强氧化系统的缓释效果、添加吐温80表面活性剂增强石油烃的解吸程度,可以使活化过硫酸钠的氧化修复效率提高一倍左右,其中,柠檬酸螯合物的缓释作用对修复效率的提升最为明显.使用GC-MS分析了该体系过硫酸钠氧化总石油烃的作用机制,发现亚铁离子活化过硫酸钠氧化体系对土壤样品中低碳数石油烃组分的去除效率远高于高碳数石油烃组分.

摘要： 注空气低温催化氧化采油技术是一项高效、低成本的提高稠油采收率新技术.该技术是在稠油热采过程中,注入空气和具有氧化与裂解双功能的油溶性催化剂,催化加速稠油低温氧化裂解反应,在油层就地生成N2或烟道气,促进稠油氧化裂解改质,保障采油全过程的安全.适应性研究表明,该技术可在较宽的温度和压力范围内实现普通稠油、特稠油和超稠油的低温氧化裂解反应,氧化后稠油中轻组分含量和表面活性物质增加,胶质含量降低.辽河油田现场试验表明,该技术可有效提高稠油采收率,降低采出液含水率.进一步分析认为,该技术在注蒸汽热采后的稠油老区、难动用稠油油藏和海上稠油的开采领域具有较好的应用前景.

摘要： 延长油田稀油火驱试验,对于探索陕北地区脆弱生态环境下低渗透油藏开发中,如何有效补充地层能量、提高采收率具有重要的意义.通过近一年试验,认为延长油田稀油油藏基本适合火驱开发,火驱以低温氧化为主,同时针对试验中暴露出的问题,确定了相应的解决方案,为国内低渗透油藏稀油火驱开发进行了有益的尝试.

摘要： 我国海上稠油资源丰富,随着能源开发的不断推进,提高采收率技术愈显重要,面对众多的油田类型和复杂的地质情况,应该多元化的发展进一步提高采收率技术.注空气技术以其低成本、丰富气源和独特的热效应等优势在海上油田用于进一步提高原油采收率或将成为一个潜力点.本文结合我国当前海上稠油开发现状,从氧化采油催化剂性能评价、工艺参数优化、工艺安全性等方面开展了海上稠油注空气采油技术研究,通过物理模拟手段评价了注空气强化提高采收率的贡献.研究表明:稠油经空气适度氧化后更利于乳化降黏,氧化前后稠油黏度由2004mPa·s分别降至150mPa·s和67mPa·s,降黏率提高了4.15％;注空气采油技术能进一步强化稠油采收率,比单纯注水采收率提高了11.7％;通过对比水驱、气驱和水气交替效果,注空气低温氧化采油技术可作为油田注水开发后期或三次采油之后进一步提高稠油采收率的一种增效技术.

摘要： 点火是决定火烧油层成败的关键因素,点火过程中,首先是低温氧化形成结焦带,在结焦带燃烧以后,完成点火.其中低温氧化阶段起着很重要作用,而点火过程中空气的注入速度决定着低温氧化反应能否成功进行.目前国内外重点研究油层点燃后注气速度对火烧燃烧前缘稳定推进的影响,而对火驱点火过程中注气速度界限没有明确的规定.当注入空气速率过小时,提供的注气量不能满足低温氧化所需的氧气含量,故低温氧化不能顺利进行;而当注入空气速率过大时,注入的空气会带走低温氧化产生的热量,使点火熄灭,从而使低温氧化也不能继续进行,并且注入过多的空气也会增加空气压缩机的成本.本文主要根据点火内在启动过程的低温氧化原理和传热学原理推导出最大和最小注气速率的计算公式,并根据现场实例进行了计算分析,并且对最大和最小注气速率的公式分别进行了敏感性参数分析.为今后火烧油层点火过程设计注气速度提供了借鉴依据,为注空气成功点火提供了保障.

摘要： 在分析沈625潜山高凝油油藏开发特点的基础上,对注水保压开发提高采收率技术进行了分析,指出存在的问题,提出应用空气驱采油技术可进一步提高高凝油潜山油藏的采收率.系统分析了注空气低温氧化驱油机理、注空气安全分析、现场施工设计原则与注意事项以及监测方法,并通过现场先导试验所取得的效果进一步验证了该技术的可行性,为下一步该区块的规模应用奠定了坚实基础.

摘要： 本文基于响应面法设计制备了负载型铜基催化剂,并开展了低温下的苯催化氧化实验.研究了催化剂的煅烧温度、煅烧时间及活性组分浓度对其催化性能的影响.结果表明,煅烧温度-煅烧时间-活性组分浓度分别为600°C-4h-30％(Y1)及800°C-8h-10％(Y2)的两组铜基催化剂对苯低温下氧化具有较好的催化性能.在350°C条件下,Y1、Y2催化苯氧化的转化率Xc分别达到了90.3％及92％,与预测值吻合一致.反应温度从250°C到450°C的温度影响实验结果表明,随着反应温度增加,苯转化率提高,且Y2催化下的增幅大于Y1,450°C时最大转化率为95.7％.催化剂表征分析表明600°C煅烧6h时形成CuO晶体,可维持较高的比表面积;800°C煅烧时形成催化活性更强的铜铝尖晶石,但比表面积降低.

摘要： 本文基于响应面法设计制备了负载型铜基催化剂,并开展了低温下的苯催化氧化实验.研究了催化剂的煅烧温度、煅烧时间及活性组分浓度对其催化性能的影响.结果表明,煅烧温度-煅烧时间-活性组分浓度分别为600°C-4h-30％(Y1)及800°C-8h-10％(Y2)的两组铜基催化剂对苯低温下氧化具有较好的催化性能.在350°C条件下,Y1、Y2催化苯氧化的转化率Xc分别达到了90.3％及92％,与预测值吻合一致.反应温度从250°C到450°C的温度影响实验结果表明,随着反应温度增加,苯转化率提高,且Y2催化下的增幅大于Y1,450°C时最大转化率为95.7％.催化剂表征分析表明600°C煅烧6h时形成CuO晶体,可维持较高的比表面积;800°C煅烧时形成催化活性更强的铜铝尖晶石,但比表面积降低.

摘要： 本发明涉及一种Li2O-Al2O3-SiO2-B2O3、CaO-Al2O3-SiO2-B2O3可析晶玻璃低温共烧复合材料及其制备方法；复合材中CaO-Al2O3-SiO2-B2O3可析晶玻璃的质量分数为(40～60%)，Li2O-Al2O3-SiO2-B2O3可析晶玻璃的质量分数为(60～40%)；低温共烧复合材料烧结温度低，可在(800～900)°C实现烧结，大大低于目前LTCC材料烧结的上限温度(950°C)；复合材料热膨胀系数低(＜6.7×10-6/°C)，介质损耗低(＜0.02)；所得材料致密化程度高，气孔率低，如图所示；工艺流程简单，成本低廉；所得材料具有较低的热膨胀系数。

摘要： 无铬催化剂，用于一氧化碳和水转化为氢和二氧化碳的低温转化，其包含混合氧化物，该混合氧化物至少包含氧化铜、氧化锌和氧化铝，其中催化剂前体基本以水滑石的形式存在，且氧化铜含量不多于20重量％。

摘要： 本发明公开了一种基于氧化铈/四氧化三铁复合材料的低温固体氧化物燃料电池，该燃料电池的阴极与阳极为表面涂有NCAL的泡沫镍，该燃料电池的电解质层为CeO2/Fe3O4复合材料。即本发明燃料电池的结构为：泡沫镍//NCAL//CeO2/Fe3O4//NCAL//泡沫镍。本发明低温固体氧化物燃料电池采用CeO2/Fe3O4纳米复合材料作为其电解质层，大大减小了燃料电池电化学反应过程中的电极极化损失；该电解质材料在低温段具有高的氧离子传导能力，从而使采用该电解质材料的固体氧化物燃料电池在低温段(300‑600度)能够长期高效稳定运行。

摘要： 本发明公开了一种基于氧化铈/氧化镍复合材料的低温固体氧化物燃料电池，该燃料电池的阴极与阳极为表面涂有NCAL的泡沫镍，该燃料电池的电解质层为CeO2/NiO复合材料。即本发明燃料电池的结构为：泡沫镍//NCAL//CeO2/NiO//NCAL//泡沫镍。本发明低温固体氧化物燃料电池采用CeO2/NiO纳米复合材料作为其电解质层，大大减小了燃料电池电化学反应过程中的电极极化损失；该电解质材料在低温段具有高的氧离子传导能力，从而使采用该电解质材料的固体氧化物燃料电池在低温段(300‑600度)能够长期高效稳定运行。

摘要： 本发明公开了一种基于氧化锌‑氧化亚锡复合材料的低温固体氧化物燃料电池，该燃料电池的阴极与阳极均为表面涂有NCAL的泡沫镍，该燃料电池的电解质层为SnO/ZnO/NCAL复合材料。即本发明燃料电池的结构为：泡沫镍//NCAL//SnO/ZnO/NCAL//NCAL//泡沫镍。本发明低温固体氧化物燃料电池采用镍钴铝锂与湿法合成的SnO/ZnO复合材料一起作为氧化物燃料电池的电解质层，大大减小了燃料电池电化学反应过程中的电极极化损失；该电解质材料在低温段具有良好的输出功率，从而使采用该电解质材料的固体氧化物燃料电池在低温段(300‑600度)能够长期高效稳定运行。

摘要： 本发明涉及一种Li2O-Al2O3-SiO2-B2O3、CaO-Al2O3-SiO2-B2O3可析晶玻璃低温共烧复合材料及其制备方法；复合材中CaO-Al2O3-SiO2-B2O3可析晶玻璃的质量分数为(40～60%)，Li2O-Al2O3-SiO2-B2O3可析晶玻璃的质量分数为(60～40%)；低温共烧复合材料烧结温度低，可在(800～900)°C实现烧结，大大低于目前LTCC材料烧结的上限温度(950°C)；复合材料热膨胀系数低(＜6.7×10-6/°C)，介质损耗低(＜0.02)；所得材料致密化程度高，气孔率低，如图所示；工艺流程简单，成本低廉；所得材料具有较低的热膨胀系数。

摘要： 无铬催化剂，用于一氧化碳和水转化为氢和二氧化碳的低温转化，其包含混合氧化物，该混合氧化物至少包含氧化铜、氧化锌和氧化铝，其中催化剂前体基本以水滑石的形式存在，且氧化铜含量不多于20重量％。

摘要： 本发明公开了一种基于氧化铈/四氧化三铁复合材料的低温固体氧化物燃料电池，该燃料电池的阴极与阳极为表面涂有NCAL的泡沫镍，该燃料电池的电解质层为CeO

摘要： 本发明公开了一种基于氧化锌‑氧化亚锡复合材料的低温固体氧化物燃料电池，该燃料电池的阴极与阳极均为表面涂有NCAL的泡沫镍，该燃料电池的电解质层为SnO/ZnO/NCAL复合材料。即本发明燃料电池的结构为：泡沫镍//NCAL//SnO/ZnO/NCAL//NCAL//泡沫镍。本发明低温固体氧化物燃料电池采用镍钴铝锂与湿法合成的SnO/ZnO复合材料一起作为氧化物燃料电池的电解质层，大大减小了燃料电池电化学反应过程中的电极极化损失；该电解质材料在低温段具有良好的输出功率，从而使采用该电解质材料的固体氧化物燃料电池在低温段(300‑600度)能够长期高效稳定运行。

摘要： 本发明属于NFB油泥废料稀土氧化技术领域，公开了一种低温氧化工艺及其低温氧化窑，低温氧化工艺包括选择比表面积大、高热量的原料；俢砌一座能够进风和排风的低温氧化窑；将原料输送至所述低温氧化窑中，控制低温氧化窑内的温度保持在550°C‑650°C；向所述低温氧化窑中通入空气，空气中的氧气与单质Fe反应，将Fe氧化成Fe2O3，整个低温氧化的处理时间控制在3h‑4h；将S4中处理好的物料取出，并加入盐酸进行盐酸优溶处理，得到氯化稀土料液。本发明通过低温氧化窑对物料进行低温氧化后，再进行焙烧，解决焙烧过程中温度不好控制的问题，简化处理工艺，以提高废料处理效率。