半焦调质城市污泥的成浆性能及其污泥煤浆的流变特性

采用成浆实验法研究了半焦调质城市污泥的成浆性能以及半焦调质城市污泥与煤混合物的成浆性能及其浆体流变特性。结果表明:半焦的含量是影响半焦调质城市污泥成浆性能的关键因素,半焦调质城市污泥的成浆性能随其半焦含量的增加而变好,当半焦的含量增大到80%时,半焦调质城市污泥的定黏浓度仍只有33.88%,说明其成浆性能差;泥煤混合物的成浆性能随半焦调质城市污泥配比的增大而变差,其定黏浓度(φ)与半焦调质城市污泥配比(x)呈良好的线性相关关系:φ=68.835 1-1.201 1x,R~2=0.953 6;污泥煤浆的浆体为假塑性流体,呈现剪切变稀的性能。上述研究成果对制备高能效的污泥煤浆,实现污泥的能源化利用有重要意义。     

褐煤与半焦的配煤制浆实验研究

采用低温热解法(400℃~650℃)对褐煤进行改性处理,并通过红外光谱和热重对原煤热解前后物质组成进行表征,研究不同热解温度半焦的成浆性能和原煤进行配煤后的成浆性能。实验结果表明:低温热解能够有效提高褐煤的成浆性能。     

基于温和热解的低阶煤热解半焦成浆性能研究

为研究半焦成浆性能的影响因素,模拟工业生产中煤炭热解外热式直立炭化炉,组装煤炭低温热解实验装置对低阶煤进行热解。用煤的成浆实验法研究温和热解条件(400~800℃)下低阶煤热解半焦的成浆性能及其影响因素,并用Origin软件建立低阶煤热解半焦成浆性能数学模型。结果表明:热解条件对不同煤种热解半焦的成浆性能的影响存在差异。半焦的空气干燥基水分Mad,sc与其成浆性能呈明显的负相关关系,是影响半焦成浆性能的关键因素;半焦挥发分、C/H与其成浆性能总体上呈负相关关系,是影响半焦成浆性能的次要因素。拟合得到低阶煤热解半焦成浆性能的数学模型,其复相关系数R=0.905 7。通过云南褐煤、甘肃长焰煤、新疆褐煤热解半焦成浆性能试验,验证了上述低阶煤热解半焦成浆性能数学模型的正确性。     

半焦配煤制备气化水煤浆试验研究

为提高褐煤的成浆浓度,采用分级研磨工艺进行半焦与褐煤的配煤制浆试验。通过单独制浆、添加剂的选择、配煤实验的结果表明,内蒙古锡林郭勒半焦和褐煤在分级研磨、粗细粉质量比为80∶20的制浆条件下,褐煤样品最高成浆浓度为46.22%,半焦样品最高成浆浓度为57.32%。通过褐煤与半焦以2∶8混配后,辅以萘系添加剂,配煤制浆的最高成浆浓度为55.30%,有效地改善了褐煤的成浆性能,流动性和稳定性均明显变好。     

利用高钠废水制备水煤浆的成浆性能及热解特性研究

对比研究了利用高钠废水和去离子水制备水煤浆的成浆性能及热解特性。结果显示:高钠废水中的金属阳离子会提高浆体黏度,提升稳定性,油类能改善浆体的成浆性能;高钠废水煤浆的热解特性指数要优于普通水煤浆。研究认为利用高钠废水制浆工艺简单,且废水对浆体的成浆、热解特性总体上有促进作用。     

城市污泥与焦混合物的成浆性能及其浆体流变特性

采用成浆实验法探讨了添加剂种类、城市污泥掺入量对城市污泥与焦混合物成浆性能及其浆体流变特性的影响。结果表明:在相同的制浆条件下,与NF相比,DCSA不仅能够提高城市污泥与焦混合物的成浆性能,还能改善污泥焦浆的流变特性和稳定性能;城市污泥掺入量对城市污泥与焦混合物的成浆性能有显著影响,城市污泥掺入量(x)与污泥焦浆的定黏浓度(φ)呈良好的线性相关关系随x的增加,城市污泥与焦混合物的成浆性能变差;污泥焦浆呈现假塑性流体特性,城市污泥的掺入可以有效增强污泥焦浆的剪切变稀特性,且随着城市污泥掺入量的增加,其剪切变稀的效果越明显。     

褐煤低温热解提质试验研究

针对蒙东地区褐煤水分含量高,发热量低,易风化自然,可磨性、成浆性差的问题,对其进行了管式炉低温热解提质试验研究。结果表明：试验优化的低温热解温度为480-520℃,此时半焦挥发分Vdaf为13.32%-16.43%,低位发热量为26.43-27.18 MJ/kg,半焦CO2反应活性大于98%,可磨性性指数大于60,成浆浓度大于60%;半焦着火点为326-342℃,氧化后着火点为305-327℃;原煤干基半焦产率为69.13%-70.46%,焦油产率为3.97%-4.60%。褐煤经过低温热解,发热量明显提高,着火点升高,反应性、可磨性及成浆性良好,并具有较高的电阻率。     

淮北矿区煤与抗生素湿菌渣配合制备水煤浆的试验研究

针对抗生素菌渣的处理问题,选取淮北及其周边矿区煤样Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ与抗生素湿菌渣配合制备水煤浆。通过改变抗生素湿菌渣的配入量和制浆浓度,研究了菌渣水煤浆的成浆特性,并考察了相同制浆浓度、相同渣配入量情况下,抗生素菌渣对不同煤样成浆性能的影响。结果表明:抗生素菌渣与煤样Ⅰ配合制备水煤浆,当抗生素湿菌渣的配入量在0~10%范围内时,菌渣水煤浆制浆浓度较高,浆体流动性较好;菌渣水煤浆与普通水煤浆相比,析水率随着菌渣配入量的增大而降低,浆体稳定性好;抗生素湿菌渣对不同煤样成浆性能的影响均具有剪切变稀特性,浆体流动性、稳定性均较好。     

掺配废PVC对水煤浆成浆性能及燃烧性能的影响

为缓解废PVC处理压力,回收碳氢资源,将废PVC与煤粉混合制备废PVC-煤浆,分析掺配废PVC后浆体的定黏质量分数、流变特性及稳定性。利用SEM-EDX和分形理论对掺配废PVC的浆体表观形貌和分形维数进行分析,探讨掺配废PVC对煤浆性能的影响机理。利用热重分析法和Coats-Redfern积分法计算原煤浆及废PVC-煤浆的燃烧特性指数和动力学参数,对不同废PVC掺配量浆体的燃烧性能进行评价。结果表明：掺配废PVC可以提高浆体的成浆性但析水率升高、稳定性有所下降;废PVC的掺配量越多,浆体的分形维数越小,成浆浓度越高;掺配废PVC对煤浆燃烧会产生协同作用,当废PVC的添加量为3%和5%时,煤浆的燃尽率和综合燃烧性能变好,促进燃烧反应,添加量为8%和10%时抑制燃烧反应;在选取Coats-Redfern近似时,水煤浆燃烧在选取反应级数n=1时线性相关性最高,掺配5%的废PVC后的浆体表观活化能和频率因子最大。     

基于微波提质技术褐煤成浆性的试验研究

为了提高褐煤成浆浓度,考虑微波输出功率和微波辐照时间2个因素对褐煤成浆性的影响,选取3个不同输出功率以及3个不同微波辐照时间处理蒙东褐煤,微波辐照后的煤样及原煤分别制备水煤浆。通过静态氮吸附仪对不同功率微波辐照及原煤煤样孔径结构进行分析,采用化学滴定法测定含氧官能团的数量,探究微波辐照提高褐煤成浆性的机理。结果表明:随着微波辐照功率的增加和时间的延长,褐煤水分迅速下降,含氧官能团数量减少,褐煤孔隙结构也得到改善。褐煤最大成浆浓度由50.16%提高到53.44%,水煤浆的流动性得到明显改善。     

神华煤微波改性提高成浆性能的研究

在氮气保护下，利用微波炉加热改性方法对难成浆的乌沙山电厂神华煤进行了改性提高其成浆性能的研究.对改性前后煤样的表面形态和孔隙结构利用氮吸附仪进行了测定.利用黏度计对改性前后煤样的成浆性能进行了对比.通过对煤样进行4种不同功率和3种不同改性时间的改性处理，煤样的表面形态与孔隙结构发生了变化，煤样的比表面积减小，孔径略有升高.煤的成浆性能得到了很大的提高，其中以420 W下，处理时间为60 s时改性的效果最好，在由原始煤样制浆浓度的56.01%上升到59.34%情况下，黏度由797.64 mPa·s降到360.64 mPa·s.说明微波改性对提高煤样成浆性能具有良好效果.     

五彩湾煤半焦水热脱钠提质及其燃烧特性的演变

利用电感耦合等离子体原子发射光谱仪(ICP-AES)分析新疆五彩湾原煤及其热解提质半焦中钠的赋存形式,考察了水热脱钠前后半焦的钠含量,采用热重分析仪和Flynn-Wall-Ozawa(FWO)方法建立五彩湾煤焦燃烧反应动力学模型,获得半焦燃烧动力学参数并分析脱钠对半焦燃烧特性的影响。结果表明:五彩湾原煤及其半焦中钠的赋存形式以水溶性钠为主,半焦总脱钠率高于原煤,水溶性钠的存在不利于半焦燃烧。600 ℃热解半焦的水热脱钠率高达82.59%,在所有实验焦样中,经水热脱钠后的半焦燃烧特性指数最高,燃烧活性最好。     

煤泥对石油焦成浆性的影响研究

为减轻煤泥和高硫石油焦两种工业副产品对环境的危害,利用水煤浆气化工艺将其资源化利用,以亚甲基双萘磺酸钠(NNO)作为制浆用分散剂与石油焦混合制浆,考察了煤泥添加量对石油焦的成浆浓度、流变性和稳定性的影响。试验结果表明：石油焦具有较好的成浆性,分散剂NNO添加量为干基石油焦质量的0.8%时,石油焦的定黏浓度为67.63%|当煤泥添加量提高到20%时,可制备出定粘浓度68.15%的浆体,浆体由胀塑性转变为假塑性流体,表现出剪切变稀的特性,7d后的析水率仅为4.11%,小于未添加煤泥时的6.56%,煤泥的添加改善了浆体的流变性,提高了浆体的稳定性,有利于浆体的贮存和运输。     

微波辐照对锡盟褐煤成浆性能的影响

对微波辐照锡盟褐煤提高其成浆特性进行了研究,考虑了不同辐照时间和微波功率的影响,从煤质特性、粒度分布、表面形貌和微观孔隙结构对改性前后褐煤进行分析。结果表明：随着辐照时间的延长和微波功率的增加,煤样的最终温度增加;煤样的含水量不断下降,由原煤的17.13%降至900 W/6 min时的1.07%,使得褐煤固水能力显著减弱;煤粉颗粒表面逐渐变得平整和规则化,煤粉粒度容易形成双峰分布;煤粉颗粒的BET比表面积有不同程度的减小,平均孔直径和孔容积有不同程度的增加。经过微波处理后,褐煤的成浆性能得到较大改善,定黏浓度可从原煤的50.13%提高到900 W/6 min时的54.68%;脱水单位能耗先减小后增加,最低脱水单位能耗为800 W/3 min时的1.82 kW·h/(kg moisture);而浆体浓度提升1%单位能耗则不断增加,最低单位能耗为800 W/1 min时的0.023 kW·h/(kg coal)。     

粒度配比对神府煤水煤浆稳定性的影响

水煤浆稳定性出现差异的原因有稳定剂的品种不同,稳定剂使用量的不同,煤本身变质程度的不同,粒度配比的不同,还有温度和搅拌也对其产生一定的影响。论文就是在一定稳定剂使用量一定的前提下,找出一个最好的粒度配比来使神府大柳塔煤达到最高浓度和较好的稳定性。为了研究粒度级配对神府大柳塔煤成浆性能的影响,采用三种粒度级配方案,对神府大柳塔煤单煤及配煤成浆性能进行比较。结果表明:较好的粒度级配,成浆性能优越,成浆浓度提高3%~5%,同等浓度时粘度降低,浆体流动性、稳定性变好,能更好的用于工业化生产。     

神府煤中低温热解前后表面官能团和孔隙变化规律的研究

为研究神府煤热解前后表面官能团及孔隙的变化规律,选取神木红柳林煤矿原煤及以其为原料通过立式炉热解生产的半焦为研究对象,采用氮气吸附、扫描电镜、红外光谱及X光电子能谱等分析手段,对原煤及半焦样品进行了分析。实验结果表明,与原煤相比,半焦比表面积变大,拥有更发达的孔隙结构;半焦与原煤官能团相似,但含量不同;煤热解后,表面官能团发生变化,半焦表面C-C、C-O键增加,C-H、C=O和O=C-O键减少。     

不同分散剂对煤成浆性的促进作用

研究了不同分散剂对煤成浆性的促进作用．结果表明,不同分散剂对同种煤或同种分散剂对不同煤成浆性的影响是不同的．成浆性很差的煤可以通过适宜的分散剂明显提高其成浆性,但是很难达到易成浆煤种的成浆性水平．性质差别不大煤的成浆性主要取决于所用分散剂的匹配程度．建立了包括原煤亲水性和分散剂对煤粒亲水改性程度的成浆经验模型。     

木质素制神华煤水煤浆添加剂

以碱木素为主要原料,基于DCS的合成工艺条件,根据神华煤变质程度低,芳环骨架结构中富含羟基、醚氧基、羰基等含氧官能团的特点,在DCS合成过程中引入能提高神华煤分散性能的活性基团A,用正交试验法确定了神华煤水煤浆添加剂（DCSA）的最优合成条件。通过神华煤成浆实验,比较了DCSA与典型商用添加剂NDF,NSF和DCS的成浆效果,结果表明：在相同的成浆条件下,DCSA的分散与稳定性能均优于NDF,NSF和DCS;在满足水煤浆质量要求的前提下,DCSA能使神华煤制浆浓度由60.9%提高到63.0%,且浆体静置3个月不产生硬沉淀,具有极好的稳定性。     

煤添加秸秆在不同气氛下低温热解脱硫试验研究

分别在氧化性和惰性气氛中,在不同的热解温度下,对合山原煤与秸秆粉末共热解,考察样品在不同条件下的挥发分逸出量和脱硫效果。实验数据研究分析发现:氧化性气氛下随着热解温度的升高,添加秸秆的煤样与原煤挥发分的损失量均为持续增加,添加秸秆后热解半焦产物的含硫量较原煤有所升高;惰性气氛下随热解温度的升高,挥发分的损失量持续增加,热解半焦产物的含硫量总趋势是下降的,在200℃时半焦含硫量呈现出最低值。     

加压预处理对褐煤成浆性的影响研究

针对褐煤难以制备高浓度水煤浆的问题,通过加压预处理改善褐煤的孔隙结构,降低其水分含量,提高褐煤的成浆浓度。研究了单纯的压力作用对孔隙结构、脱水量及成浆性的影响,探讨了加压作用对提高褐煤成浆性的作用机理。研究结果表明,加压预处理能够降低褐煤水分含量、比表面积和孔容,对高含水量的褐煤〖DK〗(水分含量30%左右〖DK〗),可采用加压的方法脱除部分水分,压闭部分孔隙,当线压力增大至130～150kN/cm时,水分脱除量增加明显,约达到14%。随着压力的增大,褐煤的成浆性提高,当压力为150kN/cm时,最大成浆浓度达到53.1%,相比原煤提高了5.1%。