煤的等离子体转化

煤的等离子体转化
出版时间：2011年版
丛编项： 现代煤化工技术丛书
内容简介
　　《煤的等离子体转化》是现代煤化工技术丛书之一，共分11章。在系统介绍等离子体（特别是电弧等离子体）技术引入煤化工领域及其发展基础上，结合作者对该项技术进行的基础性和技术性研究，分析了等离子体辅助煤加工这项技术的特点。内容涉及等离子体特别是电弧等离子体特点、产生方式及电弧等离子体发生器的构造及伏安特性，等离子体过程的热力学分析，等离子体煤热解，煤电弧等离子体制乙炔及其固相产物和装置结焦性研究，煤等离子体热解制乙炔新型技术，等离子体辅助煤气化，煤在等离子体作用下其它产物的生成与性质，水蒸气热等离子体煤气化分析，等离子体在其它煤加工方面的应用。本书适用于从事煤科学与技术工作人员参考。
目录
0.1　等离子体概述
0.1.1　等离子体的特点
0.1.2　等离子体的应用
0.2　煤的等离子气化
0.3　煤的等离子体热解
0.4　以煤为原料电弧放电法制备碳纳米管
参考文献
1.1　电弧等离子体的形成
1.1.1　电弧阴极区放电机制
1.1.2　电弧阳极区放电机制
1.2　电弧等离子体的热力学特征
1.2.1　局域和部分局域热力学平衡的判据
1.2.2　弧柱中等离子体的产生
1.3　电弧等离子体的热力学平衡计算
1.3.1　基本原理
1.3.2　热力学数据
1.3.3　大气压下空气的热力学平衡组成
1.4　电弧等离子体的温度计算
1.4.1　Saha方程计算等离子体的电离度
1.4.2　电弧温度计算
1.5　电弧等离子体中粒子的组成
1.5.1　空气等离子体中的基本过程
1.5.2　电弧中粒子的组成
1.6　电弧等离子体发生器
1.6.1　电弧等离子体发生器的特点
1.6.2　电弧等离子体发生器的分类
1.6.3　电弧等离子体发生器的伏安特性
参考文献
2.1　碳与氢反应的热力学平衡体系基本原理
2.1.1　碳与氢分子的反应
2.1.2　碳与氢原子的反应
2.2　CH热力学平衡体系分析
2.2.1　CH单相热力学平衡体系分析
2.2.2　CH多相热力学平衡体系分析
2.2.3　比较分析
2.3　模拟煤平衡体系
2.3.1　不考虑气氛时煤的热力学平衡体系
2.3.2　C、H生成物的存在形式
2.3.3　含O生成物的存在形式
2.3.4　含N生成物的存在形式
2.3.5　含S生成物的存在形式
2.4　模拟煤热解制乙炔分析
2.4.1　热解气氛对生成乙炔的影响
2.4.2　不同H/C比对生成乙炔的影响
2.4.3　不同压力对乙炔生成的影响
2.4.4　不同煤种CH多相热力学平衡体系分析
2.4.5　不同煤种CHONS多相热力学平衡体系分析
2.5　模拟煤气化分析
2.5.1　等离子体水蒸气煤气化
2.5.2　等离子体空气煤气化
2.5.3　等离子体水蒸气空气煤气化
参考文献
3.1　实验系统的组成及各部分的特点
3.1.1　等离子体电源控制系统
3.1.2　等离子体发生器
3.1.3　反应器
3.1.4　进样器
3.1.5　取样系统
3.1.6　淬冷装置
3.1.7　伺服系统
3.1.8　等离子体发生器的工作过程
3.2　计量及计算
3.2.1　分析系统
3.2.2　进料量的计量
3.2.3　裂解气体中各组分指标计算
3.3　实验条件及操作步骤
3.4　煤在富氢等离子体中的热解结果
3.4.1　煤质的影响
3.4.2　供粉速率对煤热解的影响
3.4.3　装置的影响
3.4.4　供粉器结构和反应器的热效率对过程的影响
3.4.5　不同气氛下淬冷前后的变化
3.5　石墨和炭黑在等离子体中的热解行为
3.5.1　实验
3.5.2　等离子体中热解气相产物的分析
3.6　煤在电弧等离子体中的反应历程
参考文献
4.1　工艺路线
4.1.1　传统的乙炔生产工艺路线
4.1.2　等离子体热解煤制乙炔的工艺
4.1.3　等离子体热解煤制乙炔国内的研究进展
4.2　实验样品、设备和操作步骤
4.2.1　实验样品
4.2.2　装置、条件
4.2.3　操作步骤
4.3　实验结果与讨论
4.3.1　电弧等离子体反应器的反应区
4.3.2　煤性质的影响
4.3.3　实验条件的影响
4.3.4　煤等离子体热解制乙炔反应历程
参考文献
5.1　引言
5.1.1　高温下碳的存在形态——纤维碳
5.1.2　等离子体中形成的含碳物质
5.2　实验
5.2.1　结焦物的收集
5.2.2　固相产物的表征
5.3　固相产物特征
5.3.1　挥发分
5.3.2　粒度分布
5.3.3　红外
5.3.4　XRD分析
5.3.5　扫描电镜分析
5.4　固相产物的形成和影响因素
5.4.1　固相产物形成
5.4.2　元素组成对固相产物的影响
5.5　热解结焦性分析
5.5.1　反应器沿程结焦物的不同性质
5.5.2　模型化合物在等离子体中反应中的结焦特征
5.5.3　结焦组成与性质的影响因素
5.5.4　实验条件对结焦的影响
5.5.5　装置结构的影响
5.6　煤等离子体热解结焦机理初探
5.6.1　等离子体热解装置生焦过程
5.6.2　装置生焦机理探讨
5.7　煤粉颗粒双粒径分布抑制和消除装置结焦措施
参考文献
6.1　引言
6.1.1　热力学分析结果
6.1.2　与已有实验结果的对比
6.1.3　优化结果
6.2　煤层气冷却制乙炔的研究
6.2.1　比能耗的计算
6.2.2　初始H/C比的优化
6.2.3　以煤层气为冷却剂的等离子体裂解煤制乙炔技术
6.2.4　与其它制乙炔技术经济性的比较
6.2.5　以煤层气甲烷为冷却剂的高温气相体系的急冷过程模拟
6.2.6　高温气相体系降温和急冷过程具体方式的选择
6.3　煤等离子体热解制乙炔的组合工艺
6.3.1　实验
6.3.2　实验结果与讨论
6.3.3　煤等离子体间接热解制乙炔组合工艺的设想
参考文献
7.1　等离子体煤气化研究进展
7.1.1　微波等离子体煤气化
7.1.2　阻挡介质放电等离子体煤气化
7.1.3　热等离子体煤气化研究进展
7.1.4　热等离子体煤气化理论研究
7.1.5　等离子体煤气化的工业化前景
7.2　实验
7.2.1　实验装置
7.2.2　实验计量
7.2.3　实验操作步骤
7.3　空气等离子体射流作用下的水蒸气空气煤气化
7.3.1　实验条件的影响
7.3.2　煤种的影响
7.3.3　添加无机矿物的影响
7.4　氩等离子体射流作用下水蒸气与煤的气化
7.5　氮等离子体射流作用下煤气化
7.5.1　水蒸气气化
7.5.2　二氧化碳气化
7.6　空气等离子体射流作用下煤气化
参考文献
8.1　等离子体射流作用下煤中氮化物的生成
8.1.1　氩等离子体射流作用下煤中HCN和NH
8.1.2　氮等离子体射流作用下煤热解气化过程中HCN和NH3的生成
8.1.3　氩氢等离子体射流作用下煤中氮化物的生成
8.1.4　空气等离子体射流作用下煤中氮化物的生成
8.2　等离子体射流作用下煤生成硫化氢
8.2.1　氩等离子体射流作用下煤生成H2S的影响
8.2.2　氩氢等离子体射流作用下煤生成H2S的情况
8.2.3　停留时间对硫化氢的影响
8.2.4　空气等离子体射流作用下煤生成硫化氢的情况
8.3　等离子体煤气化的固相产物
8.3.1　等离子体射流作用下煤气化焦渣的产率
8.3.2　气化焦渣的灰分与挥发分变化
8.3.3　气化焦渣的微晶结构特征
8.3.4　气化焦渣的红外光谱分析
8.3.5　粉煤颗粒反应前后粒径的变化
8.3.6　气化焦渣的比表面积变化
8.3.7　气化焦渣的含硫量变化
8.3.8　气化炭黑的SEM表征
8.4　气化焦渣的反应性研究
8.4.1　气化模型的选择
8.4.2　程序升温热重法对气化动力学参数的求取
8.4.3　反应性的评价依据
8.4.4　煤种对焦渣反应活性的影响
8.4.5　氢氧化钠对焦渣气化活性的影响
参考文献
9.1　与常规煤气化对比
9.2　水蒸气等离子煤气化
9.2.1　过程特征
9.2.2　高灰分煤气化
9.2.3　褐煤的气化
9.3　等离子体炬辅助水蒸气煤气化研究
9.3.1　可行性分析
9.3.2　不同反应器气化的比较
9.3.3　实验问题的讨论
9.3.4　过程综合评价
9.4　等离子体炬辅助水蒸气煤气化动力学分析
9.4.1　反应机理
9.4.2　反应动力学
9.5　活性组及作用分析
9.5.1　种类
9.5.2　反应中的作用
9.6　催化剂在等离子体煤气化中的作用
9.6.1　实验
9.6.2　结果分析
参考文献
10.1　等离子体热解制取炭黑
10.2　制备碳纳米管
10.2.1　电弧放电法中碳纳米管的生长机理
10.2.2　实验
10.2.3　实验结果与分析讨论
10.2.4　不同添加物对碳纳米管生长的影响
10.2.5　煤基碳纳米管的制备
10.3　单壁碳纳米管制备
10.3.1　实验
10.3.2　煤基碳纳米管的制备
10.3.3　制备单壁碳纳米管的工艺条件的优化性选择
10.4　等离子体在其它煤加工方面的应用
参考文献