流体激波污泥改性工艺提高污泥水煤浆浓度的研究

利用碱性物质对污泥改性的基础上,采用流体激波改性工艺进行了提高污泥水煤浆浓度的研究。结果表明:与单独用碱性物质相比,采用以上组合方式对污泥进行改性大大提高了污泥改性效果。主要表现在经流体激波改性后,改性污泥黏度大幅下降,流动性明显改善;其次,经流体激波改性制备的污泥煤浆性能与单纯碱性物质改性相比,浓度至少提高了2.5%。这主要是因为污泥经流体激波改性后,在高压和超细粉碎的作用下,污泥中的聚丙烯酰胺部分降解,释放出部分自由水,改善了污泥成浆性,从而使污泥煤浆浓度进一步提高。     

城市污泥与造纸黑液制备生物质煤浆的试验研究

城市污泥是污水处理的副产品,具有高含水率、高灰分、高挥发分、低热值、性质不稳定的特点;而造纸黑液则是造纸厂排出的污染物,如不经适当处理,将严重污染环境。运用水煤浆新技术,将城市污泥、造纸黑液与煤混合制备的水煤浆进行研究,结果表明,生物质煤浆既处理了难以有效利用的城市污泥,又解决了造纸黑液的污染问题,具有显著的经济效益、环保效益和社会效益。     

污泥改性制备污泥水煤浆的中试试验研究

为解决污泥与煤掺混制浆时存在配入量少、污泥水煤浆浓度过低、添加剂用量大、成本高等问题,在实验室开发了污泥复合改性剂与高效改性机相结合的新型污泥改性制备高浓度污泥水煤浆的工艺,并进行了中试制浆试验。结果表明,采用复合改性剂与高效改性机对污泥进行改性,得到的改性污泥黏度比单纯用改性剂得到的改性污泥黏度降低30%以上,这种改性方法完全可以替代流体激波工艺处理污泥。污泥添加量为15%时,污泥水煤浆浓度比不添加改性污泥的普通水煤浆低3%左右,而采用同样污泥改性工艺和优化粒度级配,污泥水煤浆的浓度与普通水煤浆浓度相当,说明采用污泥改性和优化粒度级配可以解决污泥水煤浆浓度低的问题。中试生产线制浆试验结果验证了小试结果和中试装置的可靠性。     

掺混城市污泥对神木煤成浆特性的影响

将城市污泥以不同质量比掺入神木煤制备污泥煤浆，利用安东帕C-LTD80/QC型旋转流变仪考察了污泥掺混质量比(α)对污泥煤浆的最大成浆浓度、流变性、触变性和稳定性等成浆特性的影响。借助FTIR和SEM表征煤、污泥及水煤浆，探讨掺混城市污泥影响神木煤成浆性能机制。结果表明：水煤浆及污泥煤浆流变特性均符合幂定律模型τ=Kγⁿ,随着α的增大，污泥煤浆表观黏度增大，最大成浆浓度降低，浆体流变性指数n减小，剪切稀化特性明显，浆体更加趋向于假塑性流体；同时，α的增大也会使得浆体触变环面积增大，进一步导致浆体触变性增强；此外，加入污泥制备的污泥煤浆，浆体产生沉淀时间明显延长，其析水率与相同成浆浓度下的水煤浆的析水率相比明显降低，说明适当的污泥掺混量有利于改善浆体的稳定性。通过FTIR及SEM分析可知，污泥填充了煤粉颗粒之间的空隙，在浆体内部形成较强的空间结构，这种作用是导致掺混污泥后浆体的表观黏度增大、最大成浆浓度降低、稳定性提高的主要原因。在尽可能提高污泥掺混比例的条件下，当α为0.12,污泥煤浆的最大成浆浓度为60.42%时，浆体的成浆性能良好，满足工业要求。     

碱改性城市污泥-煤的成浆性能

为解决污泥与煤掺混制浆时存在浓度低和掺混量少等问题,本文将污泥干燥基质量20%的Na OH粉末与污泥均匀混合以对其进行改性,并用改性前后的污泥分别制备污泥-水煤浆,采用红外光谱仪、SEM扫描电镜和表面Zeta电位对样品进行表征,考察了改性对污泥结构性质的变化及不同污泥及改性污泥添加量对成浆性能的影响。通过Na OH改性处理,得到的改性污泥表面含氧官能团含量下降,表面电负性增强,有利于成浆。结果表明,改性可以解决污泥-水煤浆浓度低和流动性差的问题,对比污泥-水煤浆,当改性污泥添加量为10%时,浓度提高了5.64%,流动性得到很大提高,表现为连续流动,稳定性也有明显改善。在满足污泥-水煤浆性能的条件下,提高了污泥的利用率,促进了污泥在水煤浆制备中的应用。     

工业污泥废水水煤浆成浆性的研究

采用工业污泥、印染废水和神华集团的神华配煤制备工业污泥废水水煤浆,研究其成浆性能,结果表明:在污泥水煤浆添加剂添加量为0.8%,污泥添加剂量为10%,能够制备出浓度合理、表观黏度小于1200 m Pa·s的水煤浆,且浆体流动性和稳定性好;工业污泥废水水煤浆为工业污泥和印染废水的资源化利用提供了一条切实可行的新途径,真正实现了节能减排的目的。     

污泥掺混制备生物质燃料技术现状与发展前景

为了减轻市政污泥对环境的污染,实现污泥的资源化利用,阐述了国内外污泥处置的现状,介绍了污泥与煤掺混制备污泥水煤浆、与煤(半焦)掺混制备成型燃料以及与植物秸秆掺混造粒制备燃料制备生物质燃料的研究现状。结果表明,污泥制备生物质燃料可以充分利用污泥中有效热值,既可以代替少量煤炭,还为污泥合理利用提供有效的技术途径。分析了污泥制备生物质燃料还存在规模小、能耗高、工艺复杂以及燃料热值低等问题,同时针对这些问题提出了应加强污泥深度改性制备高浓度燃料水煤浆、污泥与燃料秸秆造粒及污泥与煤(半焦)制备成型燃料所用高效黏结剂的开发、污泥在成型前的脱水干燥、成型燃料的防水处理以及污泥制备生物质燃料的工业化等方面的研究,以加速污泥制备生物质燃料的工业化应用。     

中国水煤浆制备技术的发展

为了应对中国易成浆煤种(炼焦煤)储量少的现状,以神华煤等为研究对象,对其制浆工艺进行了研究。神华煤符合水煤浆对煤质的要求,但属低变质且难制浆煤种。从级配理论入手,开发出新的制浆工艺及配套专用设备和添加剂,可以利用神华煤制取高浓度水煤浆。在此基础上,利用城市污泥和造纸黑液制备生物质煤浆,提高了水煤浆的分散性,同时在工业性锅炉中的燃烧表明:负荷可在45%～100%下连续调节,燃烧效率高达98.66%。此外,分级研磨级配制浆工艺可以使水煤浆质量分数提高3%～5%,系统产能提高30%以上。     

掺配含油污泥对水煤浆浆体性能及燃烧性能的影响

将含油污泥与水、煤粉和分散剂混合制备含油污泥煤浆,并以水煤浆为参考,研究了掺配含油污泥对水煤浆浆体性能及燃烧性能的影响。利用SEM-EDX观察含油污泥、水煤浆和污泥煤浆表观形貌,分析了掺配含油污泥后浆体的定黏质量分数、流变特性及稳定性。使用热重分析对污泥、水煤浆及污泥煤浆进行热分析实验,结合TG-DTG曲线分析了水煤浆及污泥煤浆相关的燃烧特性指数。结果表明:萘系分散剂可以降低水煤浆和污泥煤浆的黏度,分散剂的最适宜添加量为煤干基的0.3%(质量分数);由于含油污泥特殊的絮状多孔结构,添加含油污泥后浆体稠度增大、定黏质量分数降低,但浆体的流变指数n值减小、析水率降低、Zeta电位绝对值增大,即浆体的假塑性和稳定性增强;添加含油污泥后煤浆燃烧速率增大,TG曲线向低温度区偏移,且污泥煤浆的S_w,R_w,C_b和S值等燃烧性能指数都要优于普通水煤浆的相应值,添加含油污泥促进了水煤浆的燃烧过程。     

造纸黑液制取水煤浆添加剂的研究

本文考察了造纸黑液处理物和两种添加剂对义马煤成浆性能的影响。在一定条件下 ,将造纸黑液进行磺化、缩合、复配、改性 ,所得产物与其它两种添加剂相比性能良好。其对义马煤所制水煤浆 (煤浆浓度 6 3% )流动性好 ,性能稳定。其与工业 TEAXCO气化装置所用的添加剂 (水剂 )制取的水煤浆性能相近     

泥炭腐植酸类物质作为水煤浆分散剂的性能研究

通过将泥炭改性处理或分离分级腐植酸各组分,制备腐植酸类水煤浆添加剂,考察其对水煤浆的分散性能。结果表明,泥炭腐植酸类添加剂对煤浆有较好的分散性。不同类型泥炭腐植酸对煤浆的分散性不同,以低灰分、高腐植酸的草本泥炭最好,泥炭藓泥炭最差;腐植酸各级分受其分子量和官能团的影响,黑、棕腐植酸好于黄腐植酸;泥炭进行改性处理可增加腐植酸中的亲水和疏水基团,不同程度改善了对水煤浆的分散性能。     

低挥发分煤制备气化水煤浆的可行性研究

介绍了国内外水煤浆气化技术的发展历程,研究了国家水煤浆工程技术研究中心研发的“分级研磨高浓度制浆工艺”的提浓效果及其对气化水煤浆技术发展的推动作用。选取了一种无烟煤进行成浆性试验。结果表明：在传统制浆工艺下,该煤样的制浆浓度即可达到62％,若采用分级研磨制浆工艺,可使制浆浓度提高至65％,可作为气化水煤浆的制浆用煤。进行了不同粒度条件和加入催化剂情况下煤浆的热天平试验,分析了不同试验条件下样品的失重与失重速率数据。试验证明了该煤样的气化反应活性可通过一定手段提高,结合工业实践,分析了低挥发分煤制备气化水煤浆的可行性。     

Ability of surfactants to form highly loaded coal-water mixtures

Coal tends to aggregate in water. In a coal-water mixture (CWM), the higher the coal content is, the more thickened the mixture is. To highly load a CWM with coal, therefore, it is necessary to use a dispersant. The authors synthesized new types of multibranched high molecular nonionic surfactants that did not contain any alkali metal which would be harmfuls in combustion. Those surfactants were added to CWM samples containing Tatung coal pulverized by a ball mill. As a result, it was found that they contributed greatly to improving the fluidity of CWM, as briefly described below. (i) Alkylene-oxide-added multi-branched high molecular nonionic surfactants improve their ability to highly load a CWM with an increase in the molecular weight per active hydrogen atom. When the molecular weight is 3,000 to 6,000 or more, they can make a CWM containing 69% coal. (ii) Sodium salt of formalin naphthalenesulfonate condensate, a type of anionic surfactant, can increase the coal content only to a maximum of 65%. (iii) Multi-branched high molecular nonionic surfactants can make a stable CWM.     

粒度级配对神府煤成浆性能的影响

为提高神府煤制备水煤浆的成浆性能,分析了神府煤的原煤性质,说明神府煤的成浆指标为11.55,属于很难成浆煤种。对不同粒度级配的干基煤样进行粒度分析,通过粗、细煤粉单独制浆实验和不同粒度级配煤粉的成浆性实验,研究了不同粒度级配对水煤浆成浆性的影响。结果表明:经过级配的干基煤样具有双峰粒度分布特征,适宜制浆;粗煤粉不能单独成浆,细煤粉单独制浆的最大成浆浓度为61%;粗细煤粉质量比约为1∶2时,水煤浆具有较好的流动性和稳定性,最大成浆浓度可达63.8%,此时水煤浆黏度为1000 mPa·s,符合工业水煤浆制备标准,说明合理的粒度级配可降低水煤浆黏度,增强流动性及稳定性。     

木质素表面活性剂在水煤浆制备中的应用

利用硫酸盐木质素改性制备廉价易得的水煤浆添加剂 .通过 FTIR光谱分析了产物的结构 ,并探讨了其在煤粒表面的吸附与对煤粒固 -液界面自由能、水化膜以及水煤浆流变性等的影响 .结果表明 :该产物能降低煤粒固 -液界面自由能和水化膜厚度 ,从而起到分散作用 ,能制备性能满足工业要求的水煤浆 .     

褐煤及其热解产品利用现状

为了提高褐煤利用率,介绍了国内褐煤资源的储量形态、分布。分析了目前褐煤的利用途径,包括共伴生资源的利用、直接燃烧、干燥脱水与成型、气化、液化、制水煤浆与热解。并进一步分析了褐煤热解气、液、固产品的利用方向。提出了褐煤半焦利用的新方法,即利用半焦干法气化,或将半焦和热解废水等制成水煤浆,通过湿法气化制得合成气,再通过甲烷化催化剂将合成气制成甲烷,或将合成气通过费托合成制成汽油柴油。     

煤泥制浆中粗、细粒子在煤浆中的作用研究

通过实验室试验得出:粗粒子难以成浆,即使在较高浓度下,其粘度远远超于应用要求,且其稳定性、流动性极差,不能满足应用要求;组成煤浆的粒子平均粒径越大,粒度分布越窄,其成浆性越差。用细粒子的煤泥制浆,组成煤浆的粒子的平均粒径越小,粒度分布越窄,其粘度值越高;细粒子在煤浆中的作用主要是提高煤浆的粘度。     

神华煤制水煤浆特性及工业试验研究

针对神华煤质特点而言,提高神华煤水煤浆的浓度和灰熔点是拓宽神华煤制取水煤浆和工业应用的关键。试验研究表明,通过采取优化级配、配煤技术、开发高效添加剂和防结渣技术等措施,完全能够制备出达到用户要求的高质量神华煤水煤浆。     

污泥用于水泥混合材的探讨试验

以城市污泥作辅材,煤矸石等其它材料为主要原料,开发制备低碳节能水泥用混合材料。通过对城市污泥与其它原材料共同混合制备水泥用混合材料的性能试验,优化不同种类原材料配比并选择适合的配比试验分析其理化性能、火山灰性评定。结果表明,利用污泥替代部分石灰石、煤矸石,其中污泥占其质量比10%~15%,石灰石、煤矸石分别占物料总质量比20%-60%,制备的水泥混合材料具有人工火山灰质材料特性,可实现以废治废及废弃物有效利用。