煤自燃阻化剂的研究进展

论述了煤自燃的机理和影响因素,概括总结了目前应用较多的阻化剂预防煤自燃的作用原理,以及各种阻化剂的优缺点,最后分析指出阻化剂生产使用过程中存在的问题及其未来发展的方向。     

煤自燃阻化剂的研究进展

论述了煤自燃的机理和影响因素,概括总结了目前应用较多的阻化剂预防煤自燃的作用原理,以及各种阻化剂的优缺点,最后分析指出阻化剂生产使用过程中存在的问题及其未来发展的方向。     

一种复合型煤炭自燃阻化剂的制备及性能研究

为获得阻化效果好的煤炭自燃阻化剂,通过先添加聚丙烯酸酯在煤体表面形成一层覆盖膜,接着通过添加MgCl_2在其表面形成吸水隔热层,以两步混合法制备得到了聚丙烯酸酯-MgCl_2复合阻化剂,并研究其热解特性及阻燃性能。TG-FTIR试验证明,新型阻化煤样的TG特征温度显著提高,并能够抑制燃烧过程的H_2O、CO_2以及CO的释放,阻化性能试验证明,其阻化率能够显著提高并具有优异的稳定性能。可见两步混合法制备的聚丙烯酸酯—MgCl_2煤炭阻化剂能够综合无机阻化剂和有机阻化剂的优点,能够应用于煤炭自燃的阻燃领域。     

防止煤炭自燃阻化剂研究进展

煤炭自热,导致自燃,是煤炭开采业面临的一个严重问题。阻化剂防灭火技术是抑制煤炭自燃重要方法之一。简单概括了阻化剂阻燃机理,归纳总结了阻化剂的种类和各种阻化剂的阻化作用,并对阻化剂的研究现状进行了综述。在此基础上,分析了阻化剂研究中存在的一些问题,并提出新型阻化剂的可能发展方向。     

好氧微生物抑制煤自燃机理研究现状及展望

综述了微生物对煤脱硫、降解方面的研究现状，利用好氧微生物处理煤可降低煤中硫含量(黄铁矿)、破坏煤中羟基、羰基、羧基等活性基团以及消耗O₂、产生CO₂气体等特性，提出用生物技术来延缓煤氧化进程、阻断煤氧化路径从而抑制煤自燃的设想。基于利用微生物对煤表面环境状态以及微观结构改变的特性，从煤氧化反应本身为切入点防控煤自燃。针对好氧微生物改性驯化对煤中硫含量、活性基团的影响，对现阶段常用的煤炭脱硫、降解类微生物(如嗜酸氧化亚铁硫杆菌、黄孢原毛平革菌等)进行分析，总结了可用于抑制煤自燃的微生物生长特性及其差异性，最终提出可用多种功能微生物分步协同作用来抑制煤自燃的思路，对煤自燃新型绿色阻化剂的开发进行了展望。     

煤炭的自燃及其阻化研究进展

煤的自燃是一直以来困扰人们的难题,由于煤炭的组成复杂,其自燃的机理和引发因素多样,故到目前为止人们开发了各式各样的预防技术,文章对煤的自燃机理、现有的预防技术以及阻化剂的种类等方面的国内外研究现状和取得的主要研究成果进行了综述。     

垃圾焚烧飞灰中氯元素存在形态及深度脱氯的研究

垃圾焚烧飞灰中的氯含量影响其在水泥窑协同处置生料中的占比,因此需要对飞灰做脱氯处理。利用XRD对飞灰氯元素的存在形态研究表明：氯元素以水溶性氯和非水溶性氯2种形态存在于飞灰中,炉排炉飞灰的水溶性氯化物为CaCl₂·Ca（OH）₂·H₂O、CaClOH、CaCl₂·2H₂O、KCl和NaCl,非水溶性氯化物为AlOCl和Ca₁₀（Si₂O₇）₂（SiO₄）Cl₂（OH）₂等;流化床飞灰的水溶性氯以CaCl₂·2H₂O和KCl形式存在,非水溶性氯以AlOCl、Ca₁₀（Si₂O₇）₂（SiO₄）Cl₂（OH）₂和Ca₄OCl₆等形式存在。对水洗脱除水溶性氯的研究结果显示：对于炉排炉飞灰,控制液固比（mL/g,下同）为10+4+2、3次常温水洗,水溶性氯脱除率达97.01%;对于流化床飞灰,控制液固比组合6+6+4、3次常温水洗,水溶性氯脱除率达99.17%;酸、碱洗及高温煅烧均能降低飞灰非水溶性氯含量,其中煅烧处理后的炉排炉飞灰残氯质量分数为0.36%、流化床飞灰为0.45%。     

固定化小球藻去除氮磷的研究

使用海藻酸钠(SA)和聚乙烯醇(PVA)作为载体、以氯化钙(CaCl₂)和硼酸(H₃BO₃)为交联剂，制作固定化小球藻，在筛选最佳制备条件的基础上探讨固定化小球藻对人工废水和养殖用水的净化效果。结果表明，当SA和CaCl₂质量分数均为2%,PVA和H₃BO₃质量分数分别为1%和3%，交联时间为12 h时制备的固定化小球藻最佳。PVA质量分数为1%时固定化小球藻去除人工废水中的氨氮、亚硝态氮、硝态氮和总磷的效果最好，去除率分别为60.92%、77.04%、79.06%和83.38%。在草金鱼循环水实验中应用，固定化小球藻去除氮磷效果较对照组有显著优势。     

蒸发冷却条件下管内LiCl和CaCl2溶液降膜除湿性能对比

介绍了一种基于蒸发冷却的外冷型溶液除湿装置设计原理及实验样机结构。分别以LiCl和CaCl₂溶液为除湿剂,以除湿率和除湿空气出口温度为评价指标,通过实验对比分析了LiCl和CaCl₂在蒸发冷却条件下的除湿性能差异。结果表明：在所有实验条件下,浓度为0.35的LiCl溶液与浓度为0.45的CaCl₂溶液除湿性能相似,其除湿率与对应空气出口温度均高于浓度为0.35的CaCl₂溶液;浓度为0.35的LiCl溶液比浓度为0.35的CaCl₂溶液的除湿率要约提高73%,并且空气流量越大其绝对提高值越大。另外,蒸发冷却空气流量增加除使除湿率增加外还会降低空气出口温度,约1.4℃;改变喷淋水温度对CaCl₂溶液除湿性能的影响比对LiCl溶液更为明显。研究结果为该种外冷型溶液除湿器的实际应用提供参考。     

聚乙烯醇基高透湿高阻隔三元混合基质全热交换膜制备和性能

探讨了通过蒙脱土（MMT）和无水氯化钙（CaCl₂）共混掺杂改性,来打破透湿和阻气性之间的博弈 （trade-off）效应,全面提升聚乙烯醇（PVA）全热交换膜性能的可行性。本文系统研究了氯化钙和蒙脱土的含量对膜的形态、接触角、热稳定性、力学性能、气体透过率和总换热效率的影响。实验数据表明,适量氯化钙的杂化可以引入水传导通道,提升膜的水蒸气透过率和焓交换效率,适量蒙脱土掺杂可以提升膜的高CO₂气体阻隔性能、改善其热稳定性和机械性能,同时提升粗糙度、提高湿度和焓交换效率;但是当无水氯化钙和蒙脱土含量过高时,膜的机械性能、透湿度和CO₂气体阻隔性能又会变差。综合考虑,PVA∶CaCl₂∶MMT的质量比为8∶1.6∶0.8的三元混合基质膜不仅具有高的透湿性和焓交换效率（68%）,而且保持了聚乙烯醇膜的极高CO₂气体阻隔性,有望作为节能通风系统中全热交换膜的优化选项。     

CaCl2对聚间二苯砜对苯二甲酰胺/DMF溶液特性的影响

为了研究CaCl₂对聚间二苯砜对苯二甲酰胺(mt-PSA)在DMF中分子构象和形态的影响,采用流变仪测定了mt-PSA/DMF/CaCl₂浓溶液的流变行为,并通过乌氏黏度计和激光光散射研究其稀溶液的溶液黏度和高分子形态尺寸。结果表明:CaCl₂的加入增大了大分子与溶剂在mt-PSA/DMF/CaCl₂浓溶液和其稀溶液中的相互作用,同时CaCl₂使大分子链段得到舒展。但大分子的重均分子量没有发生明显的变化,说明CaCl₂未使mt-PSA高分子链段发生聚集或者坍塌。     

澄清剂对超白浮法玻璃可见光透过率的影响

探究高温分解型澄清剂Na₂SO₄+C(炭粉)和氧化还原型澄清剂CeO₂+NaNO₃对超白浮法平板玻璃可见光透过率的影响。结果表明,随着Na₂SO₄和C量的增加,超白玻璃的可见光透过率随之增加,从91.30%提升至91.87%。而氧化还原型澄清剂中的CeO₂质量分数小于0.07%时,超白玻璃的可见光透过率并没有实质性增加;CeO₂质量分数超过0.07%时,增长趋势明显。相对于高温分解型澄清剂Na₂SO₄+C,氧化还原型澄清剂CeO₂+NaNO₃具有更显著的氧化性,有助于Fe²⁺/Fe_总减少,但是Ce⁴⁺的自身着色和紫外截止效应影响了可见光透过率,建议使用量的质量分数不超过0.07%。     

离子液体处理煤的低温氧化特性

为考察离子液体对不同变质程度煤氧化特性的影响,从经济性和适用性方面考虑,选用低质量分数(5%)的[BMIM][BF4]及褐煤、1/3焦煤和无烟煤三种煤样进行程序升温实验,研究低质量分数的离子液体对不同变质程度煤自燃的抑制作用,并分析离子液体处理后三种煤样升温过程中的耗氧速率、CO和CO_2的产生速率及阻化率的变化趋势.结果表明:离子液体处理煤在程序升温实验过程中的耗氧速率及CO和CO_2的产生速率相较于原煤的耗氧速率及CO和CO_2的产生速率都有一定幅度的降低,即离子液体对煤氧复合有一定的抑制作用;离子液体对不同变质程度煤的氧化复合作用抑制效果表现为褐煤1/3焦煤无烟煤,即随着煤变质程度的升高,离子液体对煤氧化的抑制效果减弱;对煤氧复合作用的阻化效果随着温度的改变而变化,低变质程度煤在70℃～140℃阻化效果较好,高变质程度煤在30℃～100℃阻化效果较好.     

新疆龟兹煤矿西井防灭火技术研究

煤炭是我国极其重要的化石能源,未来几年煤炭也仍在能源消费中占主导地位,但煤炭开采却一直面临煤自燃发火的危害。为了抑制煤层自燃发火,降低煤田火灾的发生概率,本文以新疆龟兹煤矿西井A303工作面实例,在煤自燃基础理论上,通过自燃标志性气体及其临界值的测定,自燃“三带”的划分,确定了以注氮防灭火和阻化剂防灭火结合,并配合安全监测系统的综合防灭火技术,有效抑制了煤自燃。     

复配醇胺溶液对CO2的吸收解吸性能及其降解性能

比较了9种不同配方醇胺溶液对CO₂的吸收解吸性能。其中，N-乙基乙醇胺（EMEA）+二乙氨基乙醇（DEEA）+哌嗪（PZ）和2-氨基-2-甲基-1,3丙二醇（AMPD）+哌嗪（PZ）+水（H₂O）两种溶液的吸收解吸的稳定性最佳，平均解吸率高于94.00%。本文对这两种溶液进行了144h热降解和96h氧化降解实验，结果表明热降解后的EMEA+DEEA+PZ溶液的吸收解吸性能稳定性较高，每千克溶液对CO₂的平均吸收量、平均解吸量略有升高，分别升高1.58L、0.35L，平均解吸率下降2.04%；而氧化降解造成每千克EMEA+DEEA+PZ溶液对CO₂的平均吸收量、平均解吸量分别下降0.45L、1.75L，平均解吸率下降2.25%；热降解对于AMPD+PZ+H₂O溶液吸收解吸性能影响较大，造成每千克该溶液对CO₂的平均吸收量、平均解吸量分别下降5.63L、4.03L，平均解吸率升高2.32%；在经过氧化降解之后，每千克AMPD+PZ+H₂O溶液对CO₂的平均吸收量、平均解吸量分别下降1.05L、0.70L，平均解吸率升高0.59%。液质联用分析结果表明，热降解导致EMEA浓度减小了19.67%，AMPD浓度减小了71.89%；氧化降解导致EMEA浓度减小了18.18%，AMPD浓度减小了74.53%。由此说明，EMEA+DEEA+PZ比AMPD+PZ+H₂O具有更佳的抗降解性能。同时，根据电喷雾质谱结果对两种溶液的热降解、氧化降解的机理进行推测，热降解中生成恶唑烷酮类物质，氧化降解则是生成酸类物质。其中，氧化降解对两种溶液都造成了负面影响，而热降解则不然。     

Fe2O3掺杂对氧化锌线性电阻的影响

利用固相烧结法制备出基础配方为ZnO–A1₂O3–MgO–TiO₂–SiO₂–Fe2O3的ZnO线性电阻。研究了Fe₂O₃掺杂量对ZnO线性电阻微观结构、阻温特性和阻频特性的影响。结果表明:当Fe₂O₃掺杂量为0.75%(质量分数)时,氧化锌线性电阻的非线性系数为1.1₂,阻温系数取得–8.23×10^–3/℃,此时样品的综合性能最好。     

木炭水蒸气催化气化制取合成气

以木炭为原料,选用KOH、K₂CO₃、KHCO₃、KNO₃为催化剂,在上吸式固定床气化炉中,进行水蒸气催化气化制取合成气实验。考察了不同催化剂、催化剂用量、水蒸气流量、气化温度对木炭水蒸气气化的炭转化率、产氢率、气体组成体积分数和H₂/CO值的影响。实验通过炭吸收催化剂溶液来负载催化剂,实验结果表明：4种催化剂都可提高木炭气化效率,在浸渍相同质量分数的催化剂溶液下,催化活性顺序为KOH>K₂CO₃>KHCO₃>KNO₃。碳转化率及产氢率都随着催化剂溶液浓度的增加而增大,但浓度过高增加趋势逐渐变缓,催化剂溶液质量分数在4%~6%较为合适。增加水蒸气流量,气体产物中H₂体积分数增大,H₂/CO值增大。升高温度可促进炭气化反应,950℃时碳转化率和产氢率分别达到98.7%和145.23g/kg。实验可得到H₂/CO比1.53~4.09范围间的合成气,可用于合成甲醇、甲烷、二甲醚等燃料。     

三元体系AlCl3+CaCl2+H2O，AlCl3+FeCl3+H2O和CaCl2+FeCl3+H2O在35℃时的相平衡

缺少含AlCl₃、CaCl₂和FeCl₃的溶液相平衡,使通过蒸发结晶从粉煤灰盐酸浸取液中制备纯净的AlCl₃·6H₂O变得比较困难。采用等温溶解法研究了三元体系AlCl₃+CaCl₂+H₂O,AlCl₃+FeCl₃+H₂O和CaCl₂+FeCl₃+H₂O在35℃时的相平衡关系,测定了相应的溶解度及密度,并绘制了相应相图及密度-组成图。实验结果表明：三元体系AlCl₃+CaCl₂+H₂O和AlCl₃+FeCl₃+H₂O分别有两条溶解度曲线,两个单盐结晶区,无复盐和共溶体产生,同离子效应导致增加溶液中CaCl₂和FeCl₃浓度会有效降低AlCl₃的溶解度;CaCl₂+FeCl₃+H₂O体系会形成复盐CaCl₂·2FeCl₃·7H₂O;所得35℃相图与25℃相图相比,三元体系AlCl₃+CaCl₂+H₂O和AlCl₃+FeCl₃+H₂O中AlCl₃·6H₂O结晶区增大,CaCl₂·6H₂O结晶区转变成CaCl₂·4H₂O结晶区,CaCl₂+FeCl₃+H₂O体系中CaCl₂·2FeCl₃·8H₂O结晶区转变为CaCl₂·2FeCl₃·7H₂O结晶区。     

成对电解两级氧化工艺脱除烟气中NOx的研究

在隔膜电化学反应器中,通过成对电解同时获得阳极活性氯溶液和阴极H₂O₂溶液,实现了对烟气中NO_x的两级氧化脱除。通过实验验证成对电解所构建的两级氧化的脱除效果,并对影响装置NO_x脱除率的各种因素进行了研究。结果表明,成对电解能够高效脱除烟气中的NO_x;在阴极空气流量为1 L/min、电流密度为1.5 mA/cm²、烟气NO质量浓度为1 000 mg/m³、烟气流量为0.5 L/min的条件下运行60 min,获得了对NO_x 95.6%的脱除率。     

经济型多元溶液的替代方案及除湿再生性能验证

本研究旨在寻求更经济的替代单一溶液的多元溶液并验证其除湿再生性能。基于简单混合法则,预测多元溶液的配制方案。以空气出口含湿量作为除湿、再生性能的评价指标,搭建实验台进行实验验证。综合考虑除湿性能、再生性能和经济性,实验结果表明,43%、45%、48% LiCl/CaCl₂多元溶液替代39% LiCl溶液作除湿剂,48% LiCl/CaCl₂除湿性能略差,再生能力比39% LiCl提高了29.5%,再生能力最优,成本是39% LiCl的1/3,是最佳的替代除湿剂;51% LiBr/CaCl₂多元溶液替代52% LiBr溶液作除湿剂,两者除湿能力相近,51% LiBr/CaCl₂再生能力提高了50.8%,成本是52% LiBr的1/2,是很好的替代除湿剂。