第0章緒論
0.1等離子體概述
0.1.1等離子體的特點
0.1.2等離子體的應用
0.2煤的等離子氣化
0.3煤的等離子體熱解
0.4以煤為原料電弧放電法制備碳納米管
參考文獻

第1章電弧等離子體
1.1電弧等離子體的形成
1.1.1電弧陰極區放電機制
1.1.2電弧陽極區放電機制
1.2電弧等離子體的熱力學特征
1.2.1局域和部分局域熱力學平衡的判據
1.2.2弧柱中等離子體的產生
1.3電弧等離子體的熱力學平衡計算
1.3.1基本原理
1.3.2熱力學數據
1.3.3大氣壓下空氣的熱力學平衡組成
1.4電弧等離子體的溫度計算
1.4.1Saha方程計算等離子體的電離度
1.4.2電弧溫度計算
1.5電弧等離子體中粒子的組成
1.5.1空氣等離子體中的基本過程
1.5.2電弧中粒子的組成
1.6電弧等離子體發生器
1.6.1電弧等離子體發生器的特點
1.6.2電弧等離子體發生器的分類
1.6.3電弧等離子體發生器的伏安特性
參考文獻

第2章等離子體過程的熱力學分析
2.1碳與氫反應的熱力學平衡體繫基本原理
2.1.1碳與氫分子的反應
2.1.2碳與氫原子的反應
2.2C?H熱力學平衡體繫分析
2.2.1C?H單相熱力學平衡體繫分析
2.2.2C?H多相熱力學平衡體繫分析
2.2.3比較分析
2.3模擬煤平衡體繫
2.3.1不考慮氣氛時煤的熱力學平衡體繫
2.3.2C、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模擬煤熱解制乙炔分析
2.4.1熱解氣氛對生成乙炔的影響
2.4.2不同H/C比對生成乙炔的影響
2.4.3不同壓力對乙炔生成的影響
2.4.4不同煤種C?H多相熱力學平衡體繫分析
2.4.5不同煤種C?H?O?N?S多相熱力學平衡體繫分析
2.5模擬煤氣化分析
2.5.1等離子體水蒸氣煤氣化
2.5.2等離子體空氣煤氣化
2.5.3等離子體水蒸氣?空氣煤氣化
參考文獻

第3章等離子體中的煤熱解
3.1實驗繫統的組成及各部分的特點
3.1.1等離子體電源控制繫統
3.1.2等離子體發生器
3.1.3反應器
3.1.4進樣器
3.1.5取樣繫統
3.1.6淬冷裝置
3.1.7伺服繫統
3.1.8等離子體發生器的工作過程
3.2計量及計算
3.2.1分析繫統
3.2.2進料量的計量
3.2.3裂解氣體中各組分指標計算
3.3實驗條件及操作步驟
3.4煤在富氫等離子體中的熱解結果
3.4.1煤質的影響
3.4.2供粉速率對煤熱解的影響
3.4.3裝置的影響
3.4.4供粉器結構和反應器的熱效率對過程的影響
3.4.5不同氣氛下淬冷前後的變化
3.5石墨和炭黑在等離子體中的熱解行為
3.5.1實驗
3.5.2等離子體中熱解氣相產物的分析
3.6煤在電弧等離子體中的反應歷程
參考文獻

第4章煤等離子體直接制乙炔
4.1工藝路線
4.1.1傳統的乙炔生產工藝路線
4.1.2等離子體熱解煤制乙炔的工藝
4.1.3等離子體熱解煤制乙炔國內的研究進展
4.2實驗樣品、設備和操作步驟
4.2.1實驗樣品
4.2.2裝置、條件
4.2.3操作步驟
4.3實驗結果與討論
4.3.1電弧等離子體反應器的反應區
4.3.2煤性質的影響
4.3.3實驗條件的影響
4.3.4煤等離子體熱解制乙炔反應歷程
參考文獻

第5章煤電弧等離子熱解固相產物和結焦特征
5.1引言
5.1.1高溫下碳的存在形態——纖維碳
5.1.2等離子體中形成的含碳物質
5.2實驗
5.2.1結焦物的收集
5.2.2固相產物的表征
5.3固相產物特征
5.3.1揮發分
5.3.2粒度分布
5.3.3紅外
5.3.4XRD分析
5.3.5掃描電鏡分析
5.4固相產物的形成和影響因素
5.4.1固相產物形成
5.素組成對固相產物的影響
5.5熱解結焦性分析
5.5.1反應器沿程結焦物的不同性質
5.5.2模型化合物在等離子體中反應中的結焦特征
5.5.3結焦組成與性質的影響因素
5.5.4實驗條件對結焦的影響
5.5.5裝置結構的影響
5.6煤等離子體熱解結焦機理初探
5.6.1等離子體熱解裝置生焦過程
5.6.2裝置生焦機理探討
5.7煤粉顆粒雙粒徑分布抑制和消除裝置結焦措施
參考文獻

第6章煤等離子體熱解制乙炔其它技術
6.1引言
6.1.1熱力學分析結果
6.1.2與已有實驗結果的對比
6.1.3優化結果
6.2煤層氣冷卻制乙炔的研究
6.2.1比能耗的計算
6.2.2初始H/C比的優化
6.2.3以煤層氣為冷卻劑的等離子體裂解煤制乙炔技術
6.2.4與其它制乙炔技術經濟性的比較
6.2.5以煤層氣甲烷為冷卻劑的高溫氣相體繫的急冷過程模擬
6.2.6高溫氣相體繫降溫和急冷過程具體方式的選擇
6.3煤等離子體熱解制乙炔的組合工藝
6.3.1實驗
6.3.2實驗結果與討論
6.3.3煤等離子體間接熱解制乙炔組合工藝的設想
參考文獻

第7章等離子體輔助煤氣化
7.1等離子體煤氣化研究進展
7.1.1微波等離子體煤氣化
7.1.2阻擋介質放電等離子體煤氣化
7.1.3熱等離子體煤氣化研究進展
7.1.4熱等離子體煤氣化理論研究
7.1.5等離子體煤氣化的工業化前景
7.2實驗
7.2.1實驗裝置
7.2.2實驗計量
7.2.3實驗操作步驟
7.3空氣等離子體射流作用下的水蒸氣?空氣煤氣化
7.3.1實驗條件的影響
7.3.2煤種的影響
7.3.3添加無機礦物的影響
7.4氬等離子體射流作用下水蒸氣與煤的氣化
7.5氮等離子體射流作用下煤氣化
7.5.1水蒸氣氣化
7.5.2二氧化碳氣化
7.6空氣等離子體射流作用下煤氣化
參考文獻

第8章煤在等離子體作用下的其它產物
8.1等離子體射流作用下煤中氮化物的生成
8.1.1氬等離子體射流作用下煤中HCN和NH
8.1.2氮等離子體射流作用下煤熱解氣化過程中HCN和NH3的生成
8.1.3氬?氫等離子體射流作用下煤中氮化物的生成
8.1.4空氣等離子體射流作用下煤中氮化物的生成
8.2等離子體射流作用下煤生成硫化氫
8.2.1氬等離子體射流作用下煤生成H2S的影響
8.2.2氬?氫等離子體射流作用下煤生成H2S的情況
8.2.3停留時間對硫化氫的影響
8.2.4空氣等離子體射流作用下煤生成硫化氫的情況
8.3等離子體煤氣化的固相產物
8.3.1等離子體射流作用下煤氣化焦渣的產率
8.3.2氣化焦渣的灰分與揮發分變化
8.3.3氣化焦渣的微晶結構特征
8.3.4氣化焦渣的紅外光譜分析
8.3.5粉煤顆粒反應前後粒徑的變化
8.3.6氣化焦渣的比表面積變化
8.3.7氣化焦渣的含硫量變化
8.3.8氣化炭黑的SEM表征
8.4氣化焦渣的反應性研究
8.4.1氣化模型的選擇
8.4.2程序升溫熱重法對氣化動力學參數的求取
8.4.3反應性的評價依據
8.4.4煤種對焦渣反應活性的影響
8.4.5氫氧化鈉對焦渣氣化活性的影響
參考文獻

第9章水蒸氣熱等離子體煤氣化分析
9.1與常規煤氣化對比
9.2水蒸氣等離子煤氣化
9.2.1過程特征
9.2.2高灰分煤氣化
9.2.3褐煤的氣化
9.3等離子體炬輔助水蒸氣煤氣化研究
9.3.1可行性分析
9.3.2不同反應器氣化的比較
9.3.3實驗問題的討論
9.3.4過程綜合評價
9.4等離子體炬輔助水蒸氣煤氣化動力學分析
9.4.1反應機理
9.4.2反應動力學
9.5活性組及作用分析
9.5.1種類
9.5.2反應中的作用
9.6催化劑在等離子體煤氣化中的作用
9.6.1實驗
9.6.2結果分析
參考文獻

第10章等離子體在煤其它加工方面的應用
10.1等離子體熱解制取炭黑
10.2制備碳納米管
10.2.1電弧放電法中碳納米管的生長機理
10.2.2實驗
10.2.3實驗結果與分析討論
10.2.4不同添加物對碳納米管生長的影響
10.2.5煤基碳納米管的制備
10.3單壁碳納米管制備
10.3.1實驗
10.3.2煤基碳納米管的制備
10.3.3制備單壁碳納米管的工藝條件的優化性選擇
10.4等離子體在其它煤加工方面的應用
參考文獻