气凝胶制备工艺

气凝胶制备工艺

Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998

采用正硅酸乙酯(TEOS)作为制备硅气凝胶的前驱体，丙酮与无水乙醇的混

合液作为溶剂，经酸碱两步催化法制备出密度低、孔隙率大的硅气凝胶。在制

备过程中采用三甲基氯硅烷(TMCS)为疏水剂，最终制备出疏水性SiO2气气凝胶

。

首先将原料按照摩尔比TEOS：丙酮：无水乙醇：水=1：4：4：4的比例充分

混合搅拌均匀，用稀盐酸调节溶胶的pH 值到3～4，反应进行一段时间后加入

稀氨水调节溶胶的pH值到6～7，以上混合、反应均在磁力搅拌器上完成。

室温下静置使之成为凝胶。将凝胶在室温下老化二天后，再加入无水乙醇，使凝

胶浸泡于其中，无水乙醇要没过凝胶，50℃环境中老化一天，然后冷却至室温后进行表面疏水处理。

表面处理剂的主要成分是三甲基氯硅烷，溶剂为正己烷。将10-15%的三甲基

氯硅烷正己烷溶液缓慢倒入已老化后降至室温的凝胶中，要将凝胶完全淹没，

并将容器密封以避免表面处理剂挥发，室温下反应两天，然后在55℃鼓风式烘

箱中继续反应两天。将剩余液体倒出后用丙酮浸泡至少一天，以使残留在凝胶

中的正己烷溶剂置换出来。然后将凝胶置于55℃烘箱中干燥一个星期，即可得

到疏水性SiO2气凝胶。

一种气凝胶的制备方法

化学分析计量2017年，第26卷，第6期94 ［5］　方文，孙枫，范李捷，等.未硫化橡胶门尼粘度测量不确定度的评定［J］.中国石油和化工标准与质量，2010，30(9): 30–32. ［6］　JJF 1059.2–2012　用蒙特卡洛法评定测量不确定度［J］. ［7］　Wen X L, Zhao Y B. Adaptive Monte Carlo and GUM methods for the evaluation of measurement uncertainty of cylindricity error［J］. Precision Engineering, 2013，37: 856–864. ［8］　Gonzalez A，Herrador M. Evaluation of measurement uncertainty in analytical assays by means of Monte Carlo simulation［J］．Talanta，2004，64(2): 415–422． ［9］　Ferreo A, Salicone S. A Monte Carlo-like approach to uncertainty es-timation in electric power quality measurements［J］. The International Journal of Computation and Mathematics in Electrical and Electronic Engineering，2004，23(1): 119–132． ［10］　Michela Sega, Francesca Pennecchi, Sarah Rinaldi, et al. Uncertainty evaluation for the quantification of low masses of benzo[a]pyrene: Comparison between the Law of Propagation of Uncertainty and the Monte Carlo method［J］. Analytica Chimica Acta，2016，920: 10–17.［11］　Theodorou D, Zannikou Y, Anastopoulos G, et al. Coverage interval estimation of the measurement of Gross Heat of Combustion of fuel by bomb calorimetry: Comparison of ISO GUM and adaptive Monte Carlo method［J］. Thermochimica Acta, 2011, 526: 122–129. ［12］　Octavian Sima, Marie-Christine Lépy. Application of GUM Supplement 1 to uncertainty of Monte Carlo computed efficiency in gamma-ray spectrometry［J］. Applied Radiation and Isotopes， 2016(109): 493–499. ［13］　Chen Andrew, Chen Chiachung. Comparison of GUM and Monte Carlo methods for evaluating measurement uncertainty of perspiration measurement systems［J］. Measurement, 2016, 87: 27–30. ［14］　Theodoroua Dimitrios，Meligotsidou Loukia, Karavoltsos Sotirios, et al. Comparison of ISO–GUM and Monte Carlo methods for the evaluation ofmeasurement uncertainty：Application to direct cadmium measurement in water by GFAAS［J］. Talanta， 2011(83): 1 568–1 570. 一种利用离子液体合成桐油多元醇的方法 申请公布号：CN107151209A　申请公布日：2017.09.12 申请人：中国石油化工股份有限公司 摘要　本发明公开了一种利用离子液体合成桐油多元醇的方法，是将桐油、羟基化试剂、离子液体、过渡金属催化剂按比例混合，并升温至35～45℃；在搅拌条件下滴加过氧化氢溶液，控制滴加速度使反应维持在40～65℃，滴加完毕后，维持反应3～5 h；反应结束后静置分层，取上层物料进行减压蒸馏，得到桐油多元醇。本发明利用桐油的共轭双键能够提高环氧基团反应活性的特点，在环氧化的同时加入羟基化试剂，使反应体系可采用离子液体/过渡金属催化体系进行催化氧化，能够有效地避免交联副反应的发生，高效合成桐油多元醇产品。所制备桐油多元醇的羟值为120~270 mg KOH／g，酸值低于1.0 mg KOH／g，水分低于0.1%，产率高于93%，可用于制备聚氨酯材料。 一种高纯铂粉的制备方法 申请公布号：CN107150128A申请公布日：2017.09.12 申请人：江西铜业集团公司 摘要　本发明提供了一种高纯铂粉的制备方法，涉及到贵金属冶炼中铂族金属的提纯，具体步骤为以含铂氯化液为原液，进行铂耦合萃取，得到铂萃余液和铂反萃液，铂萃余液送其它有价元素回收，铂反萃液调节pH后进行氯化铵沉淀，得到沉铂液和沉铂渣，沉铂液返回萃铂原液，沉铂渣用碱性溶液浆化后还原成铂粉，还原铂粉分别用浓硝酸和去离子水洗涤后烘干，得到高纯海绵铂产品。所述的铂耦合萃取过程为原液先进行三级逆流萃铂，得到的一级反萃液调节pH后再次进行铂萃取，得到萃余液和反萃液，萃余液返回萃铂原液。与其它方法相比，本发明方法可以处理金、银、钯、铑、铱、钌等杂质含量较高的含铂液，并且铂直收率高，容易操作。 一种气凝胶的制备方法 申请公布号：CN107151019A　申请公布日：2017.09.12 申请人：徐文忠 摘要　本发明涉及一种气凝胶的制备方法，采用甘油和聚氧化乙烯为置换液，在置换槽中将凝胶前置液进行置换，形成湿凝胶，再进一步干燥，得到气凝胶。本发明的有益效果为：本发明的气凝胶的制备方法选择甘油和聚氧化乙烯为置换液，替换了正己烷和乙醇；仅使用一步置换工艺，即可得到性能及使用寿命都俱佳的气凝胶。本发明的气凝胶的制备方法，使用安全环保的原料，减少危险化学品的使用和污染排放，让气凝胶的生产更加安全、环保，同时降低生产成本，保证了生产的安全操作，减少了生产环境当中挥发性化学品的污染，提高了生产环境的空气质量，简化工艺的同时减少了污染物的排放。 一种多色低辐射玻璃的制备方法 申请公布号：CN107151808A　申请公布日：2017.09.12 申请人：哈尔滨工业大学 摘要　一种多色低辐射玻璃的制备方法，本发明涉及低辐射玻璃的制备方法。本发明要解决现有制备多色低辐射玻璃方法需要添加重金属离子作着色剂，造成环境污染的技术问题。方法：一、基底ITO玻璃的清洗；二、金属膜层的制备；三、介质层的制备。Low-E玻璃市场发展前景广阔，整个工艺过程简单，无需特殊设备和工艺。本发明在原有Low-E玻璃的制备工艺基础上进行改进，无需增添特殊的设备。本发明制备的具有多种颜色的Low-E玻璃将为建筑装饰等领域提供更为广阔的应用范围。

50万吨年煤气化生产工艺

咸阳职业技术学院生化工程系毕业论文（设计） 50wt/年煤气化工艺设计 1.引言 煤是由古代植物转变而来的大分子有机化合物。我国煤炭储量丰富，分布面广，品种齐全。据中国第二次煤田预测资料，埋深在1000m以浅的煤炭总资源量为2.6万亿t。其中大别山—秦岭—昆仑山一线以北地区资源量约2.45万亿t，占全国总资源量的94%；其余的广大地区仅占6%左右。其中新疆、内蒙古、山西和陕西等四省区占全国资源总量的81.3%，东北三省占 1.6%，华东七省占2.8%，江南九省占1.6%。 煤气化是煤炭的一个热化学加工过程，它是以煤或煤焦原料，以氧气（空气或富氧）、水蒸气或氢气等作气化剂，在高温条件下通过化学反应将煤或煤焦中的可燃部分转化为可燃性的气体的过程。气化时所得的可燃性气体称为煤气，所用的设备称为煤气发生炉。 煤气化技术开发较早，在20世纪20年代，世界上就有了常压固定层煤气发生炉。20世纪30年代至50年代，用于煤气化的加压固定床鲁奇炉、常压温克勒沸腾炉和常压气流床K-T炉先后实现了工业化，这批煤气化炉型一般称为第一代煤气化技术。第二代煤气化技术开发始于20世纪60年代，由于当时国际上石油和天然气资源开采及利用于制取合成气技术进步很快，大大降低了制造合成

气的投资和生产成本，导致世界上制取合成气的原料转向了天然气和石油为主，使煤气化新技术开发的进程受阻，20世纪70年代全球出现石油危机后，又促进了煤气化新技术开发工作的进程，到20世纪80年代，开发的煤气化新技术，有的实现了工业化，有的完成了示范厂的试验，具有代表性的炉型有德士古加压水煤浆气化炉、熔渣鲁奇炉、高温温克勒炉（ETIW）及干粉煤加压气化炉等。 近年来国外煤气化技术的开发和发展，有倾向于以煤粉和水煤浆为原料、以高温高压操作的气流床和流化床炉型为主的趋势。 2.煤气化过程 2.1煤气化的定义 煤与氧气或（富氧空气）发生不完全燃烧反应，生成一氧化碳和氢气的过程称为煤气化。煤气化按气化剂可分为水蒸气气化、空气（富氧空气）气化、空气—水蒸气气化和氢气气化；按操作压力分为：常压气化和加压气化。由于加压气化具有生产强度高，对燃气输配和后续化学加工具有明显的经济性等优点。所以近代气化技术十分注重加压气化技术的开发。目前，将气化压力在P＞2MPa 情况下的气化，统称为加压气化技术；按残渣排出形式可分为固态排渣和液态排渣。气化残渣以固体形态排出气化炉外的称固态排渣。气化残渣以液态方式排出经急冷后变成熔渣排出气化炉外的称液态排渣；按加热方式、原料粒度、汽化程度等还有多种分类方法。常用的是按气化炉内煤料与气化剂的接触方式区分，主要有固定床气化、流化床气化、气流床气化和熔浴床床气化。 2.2 主要反应 煤的气化包括煤的热解和煤的气化反应两部分。煤在加热时会发生一系列的物理变化和化学变化。气化炉中的气化反应，是一个十分复杂的体系，这里所讨论的气化反应主要是指煤中的碳与气化剂中的氧气、水蒸汽和氢气的反应，也包括碳与反应产物之间进行的反应。 习惯上将气化反应分为三种类型：碳—氧之间的反应、水蒸汽分解反应和甲烷生产反应。 2.2.1碳—氧间的反应 碳与氧之间的反应有： C+O2=CO2（1）

气凝胶制备20150212

二氧化钛气凝胶制备 一、研发背景和研究内容 Ti02气凝胶兼具Ti02良好的光催化性能和气凝胶高比表面积、高气孔率、低密度等优良特性，拥有十分诱人的应用前景。其最为光催化剂可以解决以往粉末状催化剂分离回收困难等问题，还可以克服薄膜单位面积光催化剂担载量过少，无法大规模应用于污染物治理等障碍。通常的超临界干燥技术虽然很有效，可以制备出高比表面积、粒径分布均匀、大孔容的气凝胶，但是其也存在高温高压、设备昂贵、操作复杂、危险性高等不足。因此，以合理的成本，简便的设施，进行气凝胶的常压干燥制备有一定挑战性,但也具有很高的发展潜力和实用价值。有鉴于此,提出了本课题。本课题拟就上述问题,以钛酸丁醋为前驱体，添加螯合剂、干燥控制化学添加剂以改善孔道结构；并且因为Ti02凝胶自身骨架强度较低，很容易开裂破碎，需添加硅基表面修饰剂，提高凝胶网络有序性和强度;再使用低表面张力溶剂置换等途径实现Ti02气凝胶的溶胶-凝胶和常压干燥制备，以降低气凝胶的制备成本，简化制备工艺，提高安全性。并鉴于尚无非离子型表面活性剂用于常压制备Ti02气凝胶的报道，利用表面活性剂实施表面改性，以改善气凝胶的结构性能。同时对光催化性能进行研究，以期为Ti02气凝胶的规模化制备和处理污染物等方面做出贡献。 二、项目研究内容及技术路线 2.1 研究内容 （1）研究溶胶-凝胶法、常压干燥制备Ti02气凝胶的一般工艺,探寻最优的实验制备方案和配比，为后续实验奠定基础； （2）研究溶胶-凝胶过程中的主要影响因素，如无水乙醇、水、醋酸、甲酰胺等，并探究它们对气凝胶的作用机理,分析它们对物化性能的影响； （3）研究添加表面活性剂对常压干燥制备的Ti02气凝胶进行表面改性，分析其对气凝胶的表观密度、比表面积、表观形貌等结构性能的影响，讨论相关作用机理； （4）研究Ti02气凝胶对罗丹明B的光催化性能，分析表面改性、热处理温度、

2.1造气工艺

生产车间工艺原理及主要设备 （一）造气车间 1、概述 合成气是重要的氨合成原料，在化学工业中有着重要作用。合成气指CO和H2的混合物，现在工业上采用天然气、炼厂气、焦炉气、石脑油、重油、焦炭和煤作为生产合成气的原料。固体燃料（煤或焦炭等）在高温下与气化剂反应，是碳转变为可燃性气体的过程称为固体燃料气化。将空气和蒸汽分别送入燃料层，以蓄热补充热量，称为间歇气化法。南化集团的合成气生产工艺便是主要以无烟煤、水蒸汽、空气为原料，采用间歇气化法通过固定层煤气发生炉生产合格的水煤气。 2、基本生产原理、方法及工艺流程简述 2.1生产原理 固体燃料的气化反应主要是碳与氧的反应和碳与水蒸气的反应。白煤在煤气炉内制成水煤气的化学反应过程极为复杂，随着燃料性质、反应温度、气体流速等工艺操作条件的改变，都会影响这些化学反应。以下的（1）～（8）反应式用来指出反应的开始与最终状态，对之进行平衡常数和物料能量计算。这些反应结果无非是取决于各种反应平衡和反应速度的综合影响。 吹风时主要发生以下反应： C + O2 = CO2 +Q (1) 2C + O2 = 2CO +Q (2) CO2 + C = 2CO-Q (3) CO2 + O2 = 2CO2 +Q (4) 四种物质两种元素，故此系统独立反应式为两个，一般用(1)和(3)式计算平衡组成。反应主要在气化区进行，气化区的下部主要进行碳的燃烧反应，为氧化层；上部主要进行二氧化碳的还原反应，为还原层。（1）式反应在大于800度时反应非常迅速，可认为是不可逆反应，O2的扩散速度是主要控制因素，吹风时风速越大，对其反应越有利。而还原层中二氧化碳还原反应中CO2和CO的相对含量随温度的变动有很大差别，必须认为是可逆反应，属于动力学控制，反应速度远比碳的燃烧速度小，在低温时反应速度更小。低炉面温度操作由于停用下吹氮空气，加大下吹比例，使火层适当下移，同时又因二次风停用，造成一次风量加大，这样做结果是还原层减薄，而氧化层温度更高也更厚些，CO2的还原反应受到更好地抑制，最终表现为吹风气中CO的含量大幅度降低。由于低炉面温度操作，吹风气带走的显热损失也较小。 制气时主要发生以下反应： C＋H2O＝CO＋H2－Q （5） C＋2H2O＝CO2＋H2 －Q （6） CO＋H2O＝CO2＋H2 ＋Q （7） C＋2H2＝CH4＋Q （8） 在此反应系统中，6个组份3个元素，独立反应式为三个，可选（5）（6）（8）式来计算平衡组成。气化区不再分为氧化层和还原层，温度提高对（7）（8）反应不利，对（5）（6）反

天然气造气工艺流程说明

天然气造气工艺流程说明 一、合成氨工序造气流程： 经加压脱硫来的天然气和蒸汽混合分别送进各自的混合气 预热器预热后进入箱式一段转化炉和换热式转化炉进行转 化反应，反应后的气体和甲醇工段送来的驰放气进入二段炉。压缩送来的空气，经过空气预热器预热达到一定温度后进入二段炉，空气中的氧与转化气中的氢燃烧释放热量在二段炉内继续进行甲烷转化（当有甲醇弛放气时，配适量的纯氧）。出二段炉的工艺气体进入换热式转化炉的管间，作为热源供换热式转化炉转化管内天然气的转化，然后管间的二段转化气离开换热式转化炉进入换转炉的混合气预热器，预热进换转炉的混合气，换热后的二段转化气经过废热锅炉进一步回收热量产生蒸汽，气体降至一定温度后进入中温变换炉进行一氧化碳的变换，中温变换炉出来的气体进入甲烷化第二换热器，预热甲烷化入口气，换热后的中温变换气进入中变废锅，气体降至一定温度后进入低温变换炉，进一步将一氧化碳变换为二氧化碳，出低温变换炉一氧化碳达到≤． 0.3%，经低变废锅回收部份热量产蒸汽，回收热量后的低变气进入脱碳系统低变气再沸器预热再生塔底部溶液，最后进入低变冷却系统降温至35℃以下进入压缩工段或碳化工段。脱碳来的净化气或压缩来的碳化气进入甲烷化第一换热器

预热后进入甲烷化第二换热器进一步预热，气体达到一定温度后进入甲烷化炉，残余的一氧化碳和二氧化碳在镍触媒作用下生成甲烷，使CO+CO的含量＜10PPm，甲烷化出来的气2体进入甲一换回收部份热量后进入甲烷化第一、第二冷却器，气体温度降至35℃以下送压缩加压，最后送往合成氨工序。 二、甲醇造气流程 经加压脱硫来的天然气和蒸汽混合分别送进各自的混合气 预热器预热后进入箱式一段转化炉和换热式转化炉进行转 化反应，反应后的气体进入二段炉。空分来的氧气经预热后达到一定温度进入二段炉，氧与转化气中的氢燃烧释放热量在二段炉内继续进行甲烷转化。出二段炉的工艺气体进入换热式转化炉的管间，作为热源供换热式转化炉转化管内天然．气的转化，然后管间的二段转化气离开换热式转化炉进入换转炉的混合气预热器，预热进换转炉的混合气，换热后的二段转化气经过废热锅炉进一步回收热量产生蒸汽，气体降至一定温度后根据甲醇合成气体成分情况通过中变近路阀调 整入中温变换炉的气量进行一氧化碳的变换，以便调整气体成分。中温变换炉出来的气体和中变近路转化气进入甲化第二换热器，预热甲醇合成来的弛放气，换热后的中温变换气或转化气进入中变废锅，气体降至一定温度后根据中变气体的成分通过低变近路阀调整入低温变换炉的气量，进一步调整气体成分，低变炉或低变近路来的气体经低变废锅回收部

合成氨原料气的生产

合成氨原料气的生产 一．煤气化 （1）气化原理 煤在煤气发生炉中由于受热分解放出低分子量的碳氢化合物，而煤本身逐渐焦化，此时可将煤近似看作碳。 ①反应速率 以空气为气化剂 C+O2→CO2 △H=-393.770kJ/mol C+1/2O2→CO △H=-110.595kJ/mol C+CO2→2CO △H=172.284kJ/mol CO+1/2O2→CO2 △H=-283.183kJ/mol 在同时存在多个反应的平衡系统，系统的独立反应数应等于系统中的物质数减去构成这些物质的元素数。 以水蒸气为气化剂 C+H2O→CO+H2 △H=131.39kJ/mol C+2H2O→CO2+2H2△H=90.20kJ/mol CO+H2O→CO2+H2△H=-41.19kJ/mol C+2H2→CH4△H=-74.90kJ/mol ②反应速率 气化剂和碳在煤气发生炉中的反应属于气固相非催化剂反应。随着反应的进行，碳的粒度逐渐减小，不断生成气体产物。反过程一般由气化剂的外扩散、吸附、与碳的化学反应及产物的吸附，外扩散等组成。反应步骤分为： A. C+O2→CO2 的反应速率研究表明，当温度在775O C以下时，其反应速率大致表示为： R=ky o2 式中 r-碳与氧生成二氧化碳的反应速率 k-反应速率常数 y o2- 氧气的速率 B.C+CO2→2CO的反应速率此反应的反应速率比碳的燃烧反应慢得多， 的一级反应。 在2000O C以下属于化学反应控制，反应速率大致是CO 2

C.CO+H2O→CO2+H2的反应速率碳与水蒸气之间的反应，在400-1000O C 的温度范围内，速度仍较慢，因此为动力学控制，在此范围内，提高温度是提高反应速率的有效措施。 二．制取半水煤气的工业方法 由以上可知，空气与水蒸气同时进行气化反应时，如不提供外部热源，则气+CO)的含量大大低于合成氨原料气的要求。为解决气体成分与热量化产物中(H 2 平衡这一矛循，可采用下列方法： (1)外热法如利用原子能反应堆余热或其他廉价高温热源，用熔融盐、熔融铁等介质为热载体直接加热反应系统，或预热气化剂，以提供气化过程所需的热能。这种方法目前尚处于研究阶段。 50%左右)和水蒸气作为气化剂同 (2)富氧空气气化法用富氧空气(含O 2 时进行气化反应。由于富氧空气中含氮量较少，故在保证系统自热运行的同时，半水煤气的组成也可满足合成氨原料气的要求。此法的关键是要有较廉价的富氧空气来源。 (3)蓄热法空气和水蒸气分别送入燃料层，也称间歇气化法。其过程大致为：先送入空气以提高燃料层温度，生成的气体(吹风气)大部分放空；再送入水蒸气进行气化反应，此时燃料层温度逐渐下降。所得水煤气配入部分吹风气即成半水煤气。如此间歇地送空气和送蒸汽重复进行，是目前用得比较普遍的补充热量的方法，也是我国多数中、小型合成氨厂的重要气化方法。 三.间歇式生产半水煤气 工业上间歇式气化过程，是在固定层煤气发生炉中进行的，如图3-3。块状燃料由顶部间歇加入，气化剂通过燃料层进行气化反应，灰渣落入灰箱后排出炉外。

浅述鲁奇炉造气工艺

酒泉职业技术学院毕业论文（设计） 2008 级石油化工生产技术专业 题目：浅述鲁奇炉造气工艺 毕业时间：2011年6月 学生姓名：田艺林 指导教师：李丽 班级：2008石化（2）班 二〇一一年四月二十日

酒泉职业技术学院2011 届各专业 毕业论文成绩评定表 说明：1．以上各栏必须按要求逐项填写。2．此表附于毕业论文(设计)封面之后。

浅述鲁奇炉造气工艺 摘要 本文总结了加压气化装置的改进和管理经验。事实表明，随着工艺的不断改进和生产管理水平的提高，鲁奇加压气化工艺用于贫瘦煤的气化是可行的。新疆庆华集团隶属于中国庆华集团，是新疆第一个经国家核准的煤制天然气项目。新疆庆华集团依托丰富的煤炭资源和水资源，于2009年3月落户伊犁，并以“庆华速度”建成新疆庆华煤化工循环经济工业园，该园区总占地面积达10000多亩，计划总投资278亿元，建设项目包括：年产55亿立方米煤制天然气项目、60万吨煤焦油加氢项目、合成氨项目、综合利用热电厂项目、粉煤灰制砖项目和年产200万吨粉煤灰制水泥项目。整个煤制天然气项目建成投产后，每年需煤炭2100万吨，每年可实现销售收入160亿元，利税26亿元。 关键词：气化炉的发展，造气系统，煤气冷却，安全防范

一、概述 （一）简述 我国石油和化学工业在快速发展的同时，正面临着资源、能源和环境等多重压力。由于我国石油和天然气短缺，煤炭相对丰富的资源特征，加之国际油价的持续高位运行状态，煤炭在我国的能源和化工的未来发展中所处的地位会变得越来越重要。 目前，煤炭在我国的能源消费比重不断加大，用于发电和工业锅炉及窑炉的比例大约为70%左右，其余主要是作为化工原料及民用生活。随着煤化工技术的不断发展，煤炭作为化工原料的比重将会得到不断的提高。 传统的煤化工特点是高能耗、高排放、高污染、低效益，即通常所说的“三高一低”。随着科技的不断进步，新型的煤气化技术得到了快速的发展，煤炭作为化工原料的重要性得到了普遍的认可。煤化工目前采用的方法主要有三个途径：煤的焦化、煤的气化、煤的液化。由于最终产品的不同，三种途径均有存在的市场。煤焦化的直接产品主要有焦炭、煤焦油及焦炉气，煤气化的直接产品主要有合成气、一氧化碳和氢气，煤液化后可直接得到液体燃料。 煤焦化产业相对比较成熟，煤液化存在直接液化和间接液化两种方法，技术的成熟程度和投资等原因，制约了产业化和规模化的进一步发展。随着煤气化技术的不断成熟，特别是加压气化方法的逐步完善和下游产品的多样化，煤气化已成为我国目前煤化工的重中之重。 煤气化所产生的合成气，成为氮肥（主要是尿素）、甲醇、二甲醚、醋酸等过去主要依赖石油化工产品的主要原料，该技术途径也成为国内目前煤化工所上的主要项目。煤气化除了投资比较小的常压固定床以外，粉煤加压气化（以壳牌和GSP 为主要代表）、水煤浆加压气化（以德士古为主要代表）成为众多厂家引进国外节能环保的主要首选技术。 （二）鲁奇加压气化工艺发展前景展望

气凝胶的制备

气凝胶具有超轻、低密度、纳米微孔，特征是，具有超细蜂窝孔尺寸和多孔结构，由相互连接的聚合链连接而成。孔径一般低于 100 nm，气凝胶颗粒尺寸通常小于 20nm。它可以由无机材料（如二氧化硅、氧化铝等），有机材料（如聚酰亚胺、碳等），或混合材料（如凝胶玻璃等）而制得。 气凝胶是世界上最轻的固体材料，因其颜色呈现出淡蓝色，因此也被称为“蓝烟”，也有人将其称为“固体空气”。这也被列入了基尼斯世界纪录。复合气凝胶密胺海绵气凝胶毯具有柔软﹑易裁剪﹑密度小、防火阻燃﹑绿色环保等特性，其可替代玻璃纤维制品、石棉保温毡、硅酸盐纤维制品等不环保、保温性能差的传统柔性保温材料。 气凝胶的结构特征是拥有高通透性的圆筒形多分枝纳米多孔三位网络结构，拥有极高孔洞率、极低的密度、高比表面积、超高孔体积率，其体密度在0.003-0.500 g/cm-3范围内可调。（空气的密度为0.00129 g/cm-3）。 气凝胶最初是由S.Kistler命名，由于他采用超临界干燥方法成功制备了二氧化硅气凝胶，故将气凝胶定义为：湿凝胶经超临界干燥所得到的材料，称之为

气凝胶。在90年代中后期，随着常压干燥技术的出现和发展，90年代中后期普遍接受的气凝胶的定义是：不论采用何种干燥方法，只要是将湿凝胶中的液体被气体所取代，同时凝胶的网络结构基本保留不变，这样所得的材料都称为气凝胶。 气凝胶的制备通常由溶胶凝胶过程和超临界干燥处理构成。在溶胶凝胶过程中，通过控制溶液的水解和缩聚反应条件，在溶体内形成不同结构的纳米团簇，团簇之间的相互粘连形成凝胶体，而在凝胶体的固态骨架周围则充满化学反应后剩余的液态试剂。 为了防止凝胶干燥过程中微孔洞内的表面张力导致材料结构的破坏，采用超临界干燥工艺处理，把凝胶置于压力容器中加温升压，使凝胶内的液体发生相变成超临界态的流体，气液界面消失，表面张力不复存在，此时将这种超临界流体从压力容器中释放，即可得到多孔、无序、具有纳米量级连续网络结构的低密度气凝胶材料。

天脊合成生产工艺总流程1

合成造气生产工艺流程 块煤加气化剂(O2 H2O)制取粗煤气，包括煤气化(200#)，粗煤气变换(300#)和粗煤气冷却(400#)。现煤气化设置5台气化炉，正常四开一备；变换由三个系列组成；煤气冷却实质是通过换热、回收热量来实现的。 造气200#生产工艺流程 特点是加压气化、吹氧吹蒸气、连续操作。 ①本工号任务：从供煤厂干号来的块煤经200#鲁奇气化炉，以块煤为原料，以蒸汽和氧气 为气化剂，生产合格的原料气—--粗煤气(主要成分CO2、CO、CH4和H2、少量的CnHm ?N2、硫化物（大部分为H2S）,焦油、油、石脑油、萘、酚、脂肪酸和氨)。 ②工艺原理：煤的气化反应是一个比较复杂的物理化学过程，整个燃料床在气化炉内由下至上被分为灰层、燃烧层、气化层、干馏层、干燥预热层。 1.灰层：为了保护炉篦以及煤的完全反应，在炉篦上要建立和维持一定高度的灰层，在灰层，气化剂被加热，灰渣由约1500℃被冷却到比气化剂温度高约30-50℃，排入灰锁。 2.燃烧层：在燃烧层主要进行煤的部分燃烧反应，以提供煤气化反应所需的热量。C+O2=CO2+Q C+?O2=CO+Q上述第一反应是主要的。上述两个反应放出大量的热，上升的气化剂被加热到约1400℃，下降的灰的温度接近1500℃。 3.气化层：从燃烧层上来的气流中主要含有CO2和水蒸汽，在气化层约850℃的平均温度下主要进行如下反应：C+H2O=CO+H2-Q C+2H2O=CO2+2H2-Q 4.干馏层：在干馏层，煤被上升煤气加热在300-600℃时，煤开始软化，焦油和少量的H2、CO2、CO、H2S、NH3从煤中分解出来，在干馏层，酚、吡啶、萘等有机物也形成并分解出来。煤的干馏是吸热过程。热量来自燃烧层。 5.干燥预热层：在干燥预热层，煤被上升的气流加热至约200℃，此时煤的表面水分和吸附水分被蒸发。气化炉的单炉正常生产能力为36000Nm3/h（干煤气），最大生产能力为55000Nm3/h（干煤气），其出口粗煤气中的主要成份为CO2、CO、CH4和H2，并含有少量的CnHm?N2、硫化物（大部分为H2S）,焦油、油、石脑油、萘、酚、脂肪酸和氨。③流程简述粒度为5～50mm的块煤由煤斗通过煤锁间歇操作，进入气化炉上层，由变频电机或液压装置驱动的布煤器均匀地分布在气化炉上层的整个横断面上。此后由上至下通过干燥层、干馏层、气化层、燃烧层、灰层与气化炉底部上来的气化剂（蒸汽+氧气）进行热化学反应生产粗煤气，反应后产生的灰渣通过气化炉底部的由变频电机或液压驱动的炉篦排入灰锁，灰锁间隙操作，把灰排入竖灰管并通过水力排灰系统冲入灰水池。气化剂由 3.8MPa 380℃的过热蒸汽、3.5MPa 100℃的氧气组成，它们混合后在约320℃进入气化炉进行气化反应，产生的温度为600℃左右的粗煤气首先进入洗涤冷却器进行洗涤冷却。为了满足加压气化炉筒体既要耐高温，又要耐高压的双重要求，鲁奇加压气化炉设计为内壁耐高温，外壁耐高压的双层夹套式反应器，其夹套产生的中压蒸汽经汽液分离器，分离后做为气化剂的一部分参加了煤的气化反应。 造气300#生产工艺流程 ①本工号主要任务：将200#煤气化工号生产的粗煤气中的一氧化碳变换为生产合成氨的有 效气体成份氢气。 ②②工艺原理：一氧化碳和水蒸汽在催化剂作用下反应，生成二氧化碳和氢气，其反应式 为：CO + H2O ＝CO2 + H2 +Q 上述反应称作水煤气变换反应，简称为变换反应。 使用催化剂为钴钼系耐硫变换催化剂。变换反应为放热等分子可逆反应。因此降低反应温度和增加蒸汽用量都可降低变换气中CO的平衡浓度，若温度高、蒸汽量少，将不利于变换反应，甚至还可能发生逆变换过程。在要求变换气中CO含量一定的条件下，降

造气工段操作规程

煤制甲醇装置造气岗位操作规程 1、适用范围、任务、职责 1.1适用范围 本岗位操作规程适用于甲醇装置造气岗位。 1.2岗位任务 本工段的主要任务是：采用间歇式固定层常压气化法，即以无烟煤、煤球或小粒度为原料，在高温上，交替与空气和过热蒸汽进行气化反应，制得足够数量的、合格的水煤气，以满足后工序连续生产的需要。 1.3岗位职责 1.3.1负责本岗位设备、管线、仪表、电器设施的操作、维护保养。 1.3.2在值班期间，坚守岗位，认真操作，按时填写记录表。 1.3.3在值班期间，接受值班长的领导，对生产中出现的问题应及时向值班长或有关领导汇报。 1.3.4负责保管好本岗位的工器具及防护器材，做到文明生产。 1.3.5认真执行交接班制度，做好交接工作。 2、工艺指标 2.1.压力 （1）造气减压后蒸汽压力≤0.01MPa （2）造气废锅、≤0.20MPa （3）夹套汽泡压力≤1.3MPa （4）油泵油压 4.5-6.0MPa 2.2.温度 （1）气柜入口煤气温度≤50℃

（2）造气炉灰仓温度≤260℃ （3）造气炉炉上温度200-250℃ （4）造气炉炉下温度250-320℃ （5）洗气塔入口煤气温度≤150℃ 2.3、成份 水煤气CO2 5.0-6.2% CO 32-36% 02≤0.4% N2≤1.6% 2.4、液位造气废锅、夹套、汽包液位1/2-2/3 3.工艺原理 造气过程实际分为两个过程，吹风过程是一个以空气为气化剂，向炉中蓄热的气化过程，其主要反应式如下： C+02=C02+Q 2C+02=2CO+Q 2CO+O2=2CO2+Q 副反应有：C+CO2=2CO-Q 制气过程是一个以蒸汽为气化剂，制取煤气的气化过程，其主反应式如下： C+H2O=CO+H2-Q C+2H2O=CO2+H2-Q CO+H20=CO2+H2+Q 其副反应式如下： 2H2+O2=2H2O+Q

6万吨合成氨造气工段工艺设计——毕业设计

6万吨合成氨造气工段工艺设计——毕业设计

6万吨合成氨造气工段工艺设计 摘要 摘要：本设计6万吨/年合成氨造气工段工艺设计采用块煤送入造气炉制气，该工艺技术成熟，结合湖北宜化丰富的生产和管理经验，在同行业中具有热量回收充分、消耗低、低成本等优势。根据已知参数，利用所学知识对合成氨的工艺流程进行设计，工艺计算，并对设备进行了选型。 关键词：造气炉；已知参数；工艺衡算；设备计算

目录 摘要 (2) 1．前言 (4) 2.物料及热量衡算 (7) 2.1.被损耗燃料各组分量的计算 (9) 2.2.炉渣生成量的计算 (9) 2.3.计算带出物及炉渣中各组分的总重量 10 2.4.燃烧气化后进入煤气中各元素的量 (11) 3.空气吹分阶段的计算 (12) 3.1.物料衡算 (12) 3.2.热量衡算 (13) 4.蒸汽吹送阶段的计算 (16) 4.1.物料衡算 (16) 4.2热平衡计算 (19) 5总过程计算 (23) 5.1燃料使用分配 (23) 5.2吹风气产量 (23) 5.3物料平衡 (23) 5.4 热量平衡 (26) 5.5 配气计算 (27) 5.6 消耗定额（以吨氨为基准） (28) 6主要设备工艺计算 (31)

6.1空气鼓风机的计算 (31) 6.2煤气发生炉的计算 (33) 6.3废热锅炉的计算 (34) 6.4洗气塔 (37) 7结论 (42) 参考文献 (43) 致谢 (44) 1．前言 氨是一种重要的化工产品，主要用于化学肥料的生产。合成氨生产经过多年的发展，现已发展成为一种成熟的化工生产工艺。本次设计采用间歇式固体煤气发生炉造气，余热回收，具有环保、节能的优势。现对造气工段主要工艺做一下简介。 1.固定层煤气发生炉制造的煤气根据气化剂不同, 工业煤气一般分以下四种: 空气煤气: 以空气为气化剂制取的煤气,合成氨生产中也称吹风气. 水煤气: 以水蒸汽为气化剂制取的煤气. 混合煤气: 以空气和适量的水蒸汽为气化剂制取的煤气. 半水煤气: 组成符合(氢气+氧化碳)与氮气体积比为3.1---3.2的混合煤气,

石墨烯气凝胶制备方法整理

石墨烯气凝胶的制备方法 气凝胶，又称为干凝胶，于1931年被Kistlerll首次提出，它是一种超低密度、大孔体积、高比表面积的纳米多孔固态材料。这些特征都归因其纳米颗粒相连所构成的三维网状结构。一般来说，气凝胶首先通过溶胶凝胶过程制得湿凝胶，然后经溶剂交换过程除去网络空隙中表面张力较大的溶剂，最后利用特殊干燥法来制得气凝胶。 石墨烯是一种由碳原子构成的二维片层结构的纳米碳材料，它有很高的理论比表面积，具有良好的导热性能和力学性能。石墨烯的这些优异性能使其成为研究的热点，很多研究都致力于将单个石墨烯片层的优秀的性能延伸到宏观的领域。近年来，针对石墨烯的研究都集中在石墨烯在二维结构中的应用，如催化、存储及可控释放的载体、智能增强体和生物技术等领域。但是新的研究表明，石墨烯在三维结构中更能充分发挥其优秀的性能，如石墨烯纸、石墨烯纤维、石墨烯气凝胶等三维结构。以石墨烯气凝胶为例，它除了具有高比表面积、高孔隙率的气凝胶结构特点外，还兼具石墨烯优异的物理化学性质，具有良好的导电与导热性以及优异机械强度，使其在能量存储、环保、催化和抗电磁干扰等领域具有广阔的应用前景。 例如，我们可以利用石墨烯气凝胶的整体性结构，可以直接或与其他材料复合当作超级电容器或是锂离子电池电极来使用，而不需要添加导电剂和粘结剂；也能够利用其拥有的大量的微米级的孔道结构（这些分级孔结构有利于高粘度流体的运输，对于油类物质和有机污染物表现出极高的吸附能力），对水中污染物进行吸附；或是利用良好的疏水性、较大的比表面积和特殊的孔结构，使有毒有害气体可以很好地与活性吸附位点发生相互作用，吸附和富集在气凝胶上；还可以通过对石墨烯气凝胶进行N、S掺杂后，使气凝胶表现出更为优异的催化效果等等。 但是，由于石墨烯既不溶于很多溶剂同时也不能在高温下熔化，所以石墨烯复合物的制备比较困难。同时，如何保留石墨烯固有优异性能的同时，实现结构可设计的规模化制备，

造气车间工作总结

造气车间质量认证工作总结 2006年正值企业改制，节能降耗，降低成本，是忙碌而又充实的一年，根据年初制定的质量目标和各项计划，在主管处室的领导下，我车间努力地完成了各项工作。具体总结如下： 一、认真惯彻质量认证体系的工作 惯彻执行质量体系的认证工作，使造气车间的所有工作都更加规范化、程序 化和效率化。每项工作都规定具体，便于检查，真正做到事事有人负责、有章 可依、有据可查。各项工作都有专人负责，井井有条地运行。大大提高工作效率。 二、千方百计完成生产处下达的质量目标，严格控制不合格品 年初，根据生产处下发的质量目标分解表，车间把质量目标分解到各个班组，在生产中对四个班组进行考核，对于班组发生的不合格品，操作人员要及时记录到不合格品控制记录上，并说明产生不合格品的原因。车间技术员要及时把不合格品记录在不合格品台帐上，写清原因和纠正措施。如，今年2月份，由于系统的频繁开停车，使质量目标没有完成，车间积极与有关部门联系，并认真填写了纠正方案，在短时间在得以解决。 三、对于上次内审中提出的问题进行了整改。上次内审时由于设备没有刷油，没做设备标识，今年大修期间设备刷完油，在9月份，对所有恩德区的设备和主要管道做了标识，现场重新喷刷了警示牌。为使体系文件能够更好的与生产实际相结合，真正起到指导生产实践的作用，把原来由专工上报的有效气体一览表改为由操作工在现场画，如实的反应生产情况，真正做到了为生产服务。 四、加强职工业务技术培训。 为了激发员工的学习积极性，更全面深入地掌握车间全系统生产状况，在强化

理论的同时，还增加反事故演练，现场技术问题处理，事故预想等实践课程，增强职工的实战应变能力。车间在2份根据生产的实际情况对员工进行培训，目的是使职工更好地胜任本职工作，它的实施应该面向实践注重实际能力的培训，有效地提高生产技能人员队伍的整体素质，以便于为今后的生产提供更有力的保障。 五、车间积极开展劳动竞赛。为了节约生产成本，降低煤耗，同时充分调动车间员工的积极性，对生产进行优化调整，特在四个班组之间开展生产竞赛，并由车间进行考核，每月第一名，车间有加奖。9月份，公司又下发了《劳动竞赛活动方案》，我车间积极响应，努力工作，在此月夺得了“安全环保杯”和“工艺管理杯”。 六、安全方面。因为只有在保证安全工作的前提下，才能使工作顺利开展。一方面加强对职工日常安全教育，，注意防火、防触电、防意外伤害事故。在对易燃、易爆的物品使用上按照国家标准要求操作。另一方面，我们对生产现场的消防器材分批进行年检或更换，保证消防器材能够正常使用提前做好准备。车间每周五组织管理人员全面检查车间各岗位的卫生和系统中存在的安全隐患，凡是有安全隐患的地方，车间都要下安全防范措施。使不利于生产的不安全因素消失在萌芽状态中。 七、节能降耗。为了减少能源浪费、降低能源消耗，加强能源管理监督工作，车间成立节能降耗领导小组，本着以节能降耗为宗旨的原则，从造气车间的生产实际状况出发，在设备的管理上，严格控件设备的跑、冒、滴、漏，修废利旧。在工艺上，严格控制工艺指标，使工艺达到最佳状态，降低各项消耗。在机物料的消耗上，做到出入有帐、责任到人、有奖励有处罚。9月份，车间把照明灯的数量减少，暖气的片数减少，深入挖潜，节能降耗。 八、加强对数据的统计。车间是获得生产数据的第一现场，数据分析统计的及时性和准确性对企业至关重要。对车间而言，工艺调节的好坏，要用数据来衡量；技术月报的数据，也要靠平时的数据分析而获得。我车间每天对恩德炉的参数加以分析，对比，从而确定最佳生产状态。在数据分析的同时，又对四个班组的操作进

气凝胶的应用与制备

气凝胶的制备与应用 摘要 本文简要综述了气凝胶[9]的基本特性、制备方法、表征手段和其国内外研究概况；主要工作及相应 超临界流体干燥方法制备出性能优良、具有纳米网络结构结果是采用溶胶－凝胶工艺、溶剂置换和CO 2 的气凝胶。 目录 1.气凝胶的性质及其应用 2.气凝胶的制备 3.气凝胶的结构控制及表征 4.发展与展望 前言 气凝胶是一种新型低密度多孔纳米材料，具有独特的纳米级多孔及三维网络结构，同时具有极低的密度（3-500kg/m3）、高比表面积（200-1000m2/g）和高孔隙率（孔隙率高达％，孔洞典型尺寸为1-100nm），从而表现出独特的光学、热学、声学及电学性能[1]，具有广阔的应用前景。气凝胶主要包括无机气凝胶、有机气凝胶及炭气凝胶。 1. 气凝胶的性质及其应用 由于气凝胶是具有纳米结构的多孔材料，在力学、声学、热学、电学、光学方面有许多独特的性质，如具有低折射率、低声阻抗，具有极大的比表面积、低杨氏模量，对光、声的散射比传统材料小的多，这些性质使气凝胶不仅在基础研究中得到重视，而且在许多领域内有广泛的应用前景。 基础研究方面，气凝胶是研究分形结构动力学的最佳材料。散射实验表明，绝大多数气凝胶材料具有典型的分形结构，它们由尺度为a（约为1nm）的凝胶粒子相互堆积，交联形成无规三维网络状结构，这些网络具有自相似结构，自相似结构持续到尺度ξ（约为100nm），在ξ尺度上，材料可看成是

连续且均匀的。在不同的尺度范围内，以ξ和a为界，存在三个色散关系明显不同的激发区域，分别对 应声子，分形子和粒子模的激发。要在不同试验上来检测分性子的色散关系以及不同振动区的渡越行为，就需要能够制备一系列分维数D相同而宏观密度ρ ξ 不同的试样，而且其结构又是交互自相似的。由于气凝胶的结构可控性，通过控制凝胶过程中的各种影响因素以及超临界干燥工艺，是可以制备出符合要求的样品系列来的。 机械性能方面，气凝胶的杨氏模量Y，压缩强度以及声传播速率C与其宏观密度ρ之间关系都满足标度定律，可分别表示如下：C＝kρn，Y＝kρm，其中标度参量n﹑m均与气凝胶的制备条件密切相关。气凝胶的杨氏模量为106N/m2数量级，比相应玻璃态材料低4个数量级。其纵向声速可达100m/s量级。此外，声传播的另一个奇特的性质氏其弹性常数会随外界压力的增加而减小。气凝胶的声阻抗Z=ρC,可变范围很大，进而可以通过控制ρ的变化来制备成不同声阻抗Z的材料，从而，气凝胶是一种声阻抗耦合材料。 热学性能方面，气凝胶具有优异的隔热属性[8]。气凝胶的热传导由气态传导、固态传导和辐射传导组成，由于气凝胶独特的纳米多孔三维网络状结构，使得在常压下材料孔隙内的气体对热传导的贡献极低。即使在抽取完气凝胶内的气体后，低密度，高空隙率的气凝胶限制了局域激发的传播，使得固态传导和辐射传导也降低。气凝胶的固态传导率比相应的玻璃态材料低2-3个数量级。气凝胶的热辐射传输主要由红外吸收决定，这种材料对低温物体的贯穿辐射主要集中在3-5μm范围内。如果在气凝胶 制备的溶胶－凝胶过程中中加入例如碳黑，TiO 2 等遮光剂，则会显著地增加红外湮灭系数，使得在常温常压下，粉末气凝胶和块状气凝胶的热导率都将降低，如果对其进行抽真空处理，则其总热导率将会将至更低的水平，这也是目前粉体和块体材料的最低值。另外无机气凝胶能耐高温，在800℃以下，结 构和性能无明显变化，如Al 2O 3 气凝胶则可耐2000℃的高温，在作为高温隔热材料方面，有着无比的优 越性。 电学性能方面，气凝胶的介电常数ε与质量密度ρ之间有近似的线性关系，如MF气凝胶ε-1＝ ×10-3ρ，RF气凝胶有ε-1=×10-3ρ。由于其气凝胶的介电常数特别小，因此有可能被用于高速计算的大规模集成电路的衬底材料。在将有机气凝胶炭化后制备成的炭气凝胶除了其多孔性及巨大的比表面积外，还具有到电性，其电导率σ一般在10-40s/cm，因此可以用来制造高效高能底可充电电池。这种电池实际上是一种高功率密度，高能量密度的双层电化学电容器。同时由于炭气凝胶巨大的比表面积，连续且导电的三维网络状结构，目前比电容量已经达到105F/kg。 光学性能方面，许多气凝胶能制成透明或半透明材料，如硅气凝胶在波长630nm处湮灭系数e＝ 0.1m2/kg ，同时由于其密度极低，可以使得光在这个波长范围内的平均自由程很小，从而透明度很好。由于组成气凝胶的骨架结构一般都是由在1-100nm的单元组成，故对蓝光和紫外光有较强的散射。例如硅气凝胶的折射率接近1，同时对红外和可见光的湮灭系数之比高达100以上，使得其能在让太阳光有效通过的同时，还阻止环境温度的红外辐射，从而成为一种理想的透明绝热材料。气凝胶还是折射率可调的材料，通过调节密度ρ可方便调节折射率n，一般n满足：n＝1+×10－4ρ/kg·m-3。 催化剂及其载体方面[4]，气凝胶具有高比表面积、高孔隙率、低密度且具有良好的稳定性，是催