碳新篇：女性科学家的能源探索专辑_中国煤炭行业知识服务平台

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碳新篇：女性科学家的能源探索专辑

来源：中国煤炭行业知识服务平台

近些年，“她力量”已撑起科研“半边天”，在煤炭领域做出卓越贡献的女性科学家们，她们的力量为学术领域的海洋激起的不平凡的浪花，于期刊发展的道路上也在贡献自己的力量。

煤炭行业知识服务平台聚焦煤炭行业中的女性科学家，盘点2022—2025年部分女科学家的论文。

行业视野: 其他
类别; 1123个
关键词; 878位
专家; 267篇
论文; 82560IP
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高效3AP-DMEA-正丁醇-水相分离CO2吸收剂的开发

作者(Author)：洪淑敏, 胡兴, 郑壮壮, 肖珉, 高红霞, 梁志武

摘要：燃煤电厂、钢铁企业等尾气中低浓度CO2的排放控制是实现“碳中和”目标的关键。目前胺法捕获CO2技术被认为是最有产业化应用前景的技术。为突破现有胺法在降能耗方面的技术瓶颈,旨在开发高效的相分离CO2吸收剂。探究了伯/仲胺结构对与胺-正丁醇-水吸收剂吸收CO2后分相特性的构效关系,研究了叔胺结构对3-氨基丙醇(3AP)-正丁醇(NBA)-水吸收-解吸和分相性能的作用规律。实验结果显示,3AP-NBA-H2O吸收剂在富CO2相黏度、胺分布、体积和相变临界点等方面均具有一定的优势,表明其具有良好的分相特性。添加叔胺可以明显降低富CO2相黏度,同时提高单位体积溶液的CO2循环容量和解吸率。新型20%3AP-10%N,N-二甲基乙醇胺(DMEA)-40%NBA-30%H2O相分离吸收剂的富相体积为61.2%,黏度仅为6.73mPa·s,富相中胺的占比为91.2%,其解吸率和CO2循环容量分别达72.00%和1.42mol·L-1,分别比30%3AP-40%NBA-30%H2O吸收剂提高了88.6%和86.8%,比30%单乙醇胺(MEA)溶液提高了46.8%和13.6%。

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能源环境保护

2024年第03期

85

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钢铁行业大气污染治理科技发展分析与展望

作者(Author)：王兰英

摘要：钢铁行业是我国工业领域重要的大气污染排放源之一,钢铁行业的大气污染治理是降低重点行业污染排放、打好污染防治攻坚战的重中之重。近年来,我国在钢铁行业大气污染治理方面取得了显著成果。总结了我国“十一五”以来钢铁行业污染防治科技工作的部署,并梳理分析了钢铁行业大气污染治理技术发展的阶段。基于末端治理、源头减排和过程控制、全过程耦合控制三个方面技术发展现状,剖析了当前我国钢铁行业在多污染物协同深度减排和实现超低排放面临的形势和问题。最后,面向“十四五”时期,聚焦碳达峰碳中和目标,提出了相关建议,旨在深化大气污染防治科技工作,为建设“美丽中国”和实现“双碳”目标提供关键科技支撑。在未来的发展中,我们有理由相信,在全社会的共同努力下,钢铁行业将迎来更加清洁、高效和可持续的发展。

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能源环境保护

2024年第03期

75

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电石渣循环利用碳减排潜力及其生命周期评价研究进展

作者(Author)：廖雪妍, 成怀刚, 钱阿妞, 潘子鹤, 程芳琴

摘要：将电石渣循环利用于建筑材料、环境治理和化工产品等领域,可实现工业废渣利用和二氧化碳减排。在双碳背景下,对电石渣固碳量及其循环利用途径的碳减排潜力分析尤为重要。详细统计了代表产区电石渣粒径分布和化学组成,依据各电石渣中氧化钙含量计算理论固碳量,系统分析电石渣各类循环利用途径的碳减排效果及其在生命周期评价中具体实施步骤,介绍了生命周期评价在电石渣领域的应用案例。计算发现电石渣理论固碳量与氧化钙质量分数呈正相关。新疆和河北地区电石渣中氧化钙质量分数均约90%,山东地区电石渣氧化钙质量分数低,约61%,来自山东和新疆等6个产地电石渣的理论固碳量在0.48~0.72t/t(以电石渣计)。电石渣循环利用领域,电石渣不论是替代石灰石原料生产水泥、砌砖、氯化钙和碳酸钙等建筑和化工产品,或针对其呈碱性特点用于烟气脱硫和工业废水处理,依各自产业规模差异均能不同程度减少二氧化碳排放,达到碳减排目的。其中,电石渣在建筑材料领域应用成熟,生产规模大,故碳减排总量大,代表企业平均每年减少万吨级二氧化碳排放。用生命周期评价计算电石渣循环利用碳排放量4个案例分析显示,电石渣制取1t水泥熟料排放CO2669kg;电石渣在NH4Cl与(NH4)2SO4浸取体系中制1t轻质碳酸钙的CO2排放量相当,分别为308.21和300.7kg,电石渣制1t胶结制品碳排放量最低,约151.11kg。推测由于电石渣生产水泥干燥预处理需消耗大量能源,导致其CO2排放量高;用电石渣制备碳酸钙与胶结制品相比,前者需投加NH4Cl或(NH4)2SO4等化学试剂,增加原辅材料带来的间接排放使前者碳排放量更大。电石渣-胶结制品CO2净排放量为-301.47kg/t(以胶结制品计),电石渣在NH4Cl和(NH4)2SO4浸取体系中制1t轻质碳酸钙的CO2净排放量分别为-157.5和-139.3kg。可见电石渣循环利用于胶结制品领域的碳减排效果最好。可从电石渣的干燥处理工序和原辅材料添加工序等优化入手,研究电石渣-水泥/碳酸钙领域碳减排,制定有针对性的碳减排方案。

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洁净煤技术

2024年第04期

774

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低阶煤与聚丙烯共热解协同效应分析

作者(Author)：王雪婷, 钟梅, 代正华, 靳立军, 周琦, 杨潇

摘要：新疆地区煤炭储量丰富,低阶煤占比较高。其中,哈密地区的煤炭普遍具有挥发分高的特点,适宜通过热解提取其中的油气组分。然而热解焦油存在重质组分含量高、黏度大、易带尘等问题,因此如何降低焦油中重质组分含量,提升焦油品质是实现其高值化利用的关键。塑料与煤具有相似的热解温区,且塑料的H/C原子比远高于煤,其在热解过程中产生的富氢组分可促进煤的一次热解反应或抑制煤热解过程中的交联现象。煤与塑料共热解过程中,挥发物之间存在相互作用,其机制与二者接触方式密切相关。通过TG、TG-MS和TG-FTIR-GC/MS探究聚丙烯(PP)和淖毛湖煤(NMH)共热解过程中相互作用。TG-MS结果显示二者快速分解阶段主要热解温度区间基本重合,PP热解过程生成·CH3。PP置于NMH上方时,二者质量比显著影响NMH热失重行为和挥发物释出规律,当NMH、PPexp质量比为8∶2时,正协同效应最明显。TG-FTIR-GC/MS结果显示,8NMH-2PPexp热解过程中,PP热解自由基促进NMH化学键断裂,形成的相互作用改变氧的释放形式,CO和H2O增加,CO2减少。烯烃及醇类物质相对含量分别比理论计算值高30.58%和16.18%,CO2和烷烃类分别低8.89%和14.43%。Flynne-Walle-Ozawa计算结果表明,共热解平均活化能比理论计算值低6.8kJ/mol,与PP促进NMH挥发物的释放印证。

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洁净煤技术

2024年第04期

329

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Effects of dust controls on respirable coal mine dust composition and particle sizes: case studies on auxiliary scrubbers and canopy air curtain

作者(Author)： F. Animah, C. Keles, W. R. Reed, E. Sarver

摘要：Control of dust in underground coal mines is critical for mitigating both safety and health hazards. For decades, the National Institute of Occupational Safety and Health (NIOSH) has led research to evaluate the effectiveness of various dust control technologies in coal mines. Recent studies have included the evaluation of auxiliary scrubbers to reduce respirable dust downstream of active mining and the use of canopy air curtains (CACs) to reduce respirable dust in key operator positions. While detailed dust characterization was not a focus of such studies, this is a growing area of interest. Using preserved filter samples from three previous NIOSH studies, the current work aims to explore the effect of two different scrubbers (one wet and one dry) and a roof bolter CAC on respirable dust composition and particle size distribution. For this, the preserved filter samples were analyzed by thermogravimetric analysis and/or scanning electron microscopy with energy dispersive X-ray. Results indicate that dust composition was not appreciably affected by either scrubber or the CAC. However, the wet scrubber and CAC appeared to decrease the overall particle size distribution. Such an effect of the dry scrubber was not consistently observed, but this is probably related to the particular sampling location downstream of the scrubber which allowed for significant mixing of the scrubber exhaust and other return air. Aside from the insights gained with respect to the three specific dust control case studies revisited here, this work demonstrates the value of preserved dust samples for follow-up investigation more broadly.

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国际煤炭科学技术学报（英文）

2024年第03期

65

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二氧化铅电极改性及电催化降解焦化废水中蒽

作者(Author)：章丽萍, 袁合霞, 安逸云, 王晶, 段梦楠, 雷文波, 王丽芳

摘要：为了研究电催化对焦化废水中污染物的降解效果,采用电沉积法制备了Ti/PbO2、Ti/PANI/PbO2和Ti/PANI/PbO2-Ce三种电极,对电极进行扫描电镜和X射线衍射表征、电化学性能测试、产羟基自由基(·OH)能力测试和加速寿命测试。结果表明,经聚苯胺(PANI)和铈(Ce)改性的Ti/PANI/PbO2-Ce电极具有更好的表面形貌和更高的催化活性,能产生更多的·OH,析氧电位为1.83V,加速寿命时间为720min。采用Ti/PANI/PbO2-Ce电极降解焦化废水中的蒽,考察了主要因素对降解效果的影响,得到蒽的最佳降解条件为电压14V,板间距1.0cm,电解质浓度0.35mol/L,反应时间120min,pH值10。Ti/PANI/PbO2-Ce电极显示了良好的电催化性能。

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矿业科学学报

2024年第02期

74

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Advancing respirable coal mine dust source apportionment: a preliminary laboratory exploration of optical microscopy as a novel monitoring tool

作者(Author)： Nestor Santa, Emily Sarver

摘要：Exposure to respirable coal mine dust (RCMD) can cause chronic and debilitating lung diseases. Real-time monitoring capabilities are sought which can enable a better understanding of dust components and sources. In many underground mines, RCMD includes three primary components which can be loosely associated with three major dust sources: coal dust from the coal seam itself, silicates from the surrounding rock strata, and carbonates from the inert ‘rock dust’ products that are applied to mitigate explosion hazards. A monitor which can reliably partition RCMD between these three components could thus allow source apportionment. And tracking silicates, specifically, could be valuable since the most serious health risks are typically associated with this component-particularly if abundant in crystalline silica. Envisioning a monitoring concept based on field microscopy, and following up on prior research using polarized light, the aim of the current study was to build and test a model to classify respirable-sized particles as either coal, silicates, or carbonates. For model development, composite dust samples were generated in the laboratory by successively depositing dust from high-purity materials onto a sticky transparent substrate, and imaging after each deposition event such that the identity of each particle was known a priori. Model testing followed a similar approach, except that real geologic materials were used as the source for each dust component. Results showed that the model had an overall accuracy of (86.5%), indicating that a field-microscopy based monitor could support RCMD source apportionment and silicates tracking in some coal mines.

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国际煤炭科学技术学报（英文）

2024年第02期

210

2
压滤过程中煤泥滤饼结构演化规律及组合药剂优化机理

作者(Author)：马晓敏, 孙筱淞, 董宪姝, 樊玉萍, 常明

摘要：煤泥滤饼结构对脱水效果有重要影响，采用自制加压脱水装置及CT扫描等方法研究了压滤脱水过程中滤饼结构特性及其演化规律。将压滤过程修正为4个阶段，其中滤饼脱水阶段主要脱去滤饼内部水分，此阶段滤饼孔隙结构越发达则压滤脱水效果越好；滤饼压缩阶段主要对滤饼进行最后压缩，此阶段滤饼可压缩性越高，滤饼最终的孔隙率和含水量就越低。并采用聚合硫酸铁(PFS)和α−半水石膏(α-HH)对煤泥进行助滤实验。从煤泥颗粒絮团结构、滤饼物相组成、滤饼三维结构等多方面分析了助滤机理。结果表明：PFS和α-HH联合使用显著提升了煤泥的过滤效果，通过中心组合设计(CCD)，确定了2者最佳药剂量为1711.44 g/t和48.33 mg/g。在最佳条件下，滤饼含水量降低至16.97%，过滤速度提高至145.89 mL/(s·m2)。α-HH的加入使滤液Zeta电位的绝对值降低到1.45 mV，从而降低了煤泥颗粒之间的静电排斥力，增强了PFS的絮凝效果，使絮状物的弦长增加到71～171 μm。同时在PFS体系中，α-HH的水化反应被加速，形成大量二水石膏晶体，在煤泥絮体中形成交织的骨架，发挥了骨架构建体的作用，使煤泥压滤脱水指数(ICD)提升至176.30，增强了滤饼强度，使压滤过程中煤泥滤饼孔隙率从12.14%提高到14.39%，提高了煤泥滤饼的孔隙配位数及连通性从而提高了过滤效果。

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煤炭学报

2024年第03期

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