改性稻壳作为型煤黏结剂的研究

以改性稻壳为黏结剂制备的生物质型煤为研究对象,进行了NaOH质量分数、加热温度、加热时间和改性稻壳添加量对型煤抗压强度和跌落强度影响的单因素试验和正交试验。单因素试验表明:当NaOH质量分数为2%,加热温度为85℃,加热时间为2.0 h,改性稻壳添加量为15%时,型煤机械强度较好。正交试验表明:改性稻壳添加量是影响型煤抗压强度和跌落强度的主要因素,其次为NaOH质量分数、加热温度、加热时间;当NaOH质量分数为3%,加热温度为90℃,加热时间为2.0 h,改性稻壳添加量为15%时,生物质型煤机械强度最好,其抗压强度为1426.5 N/个,跌落强度为97.8%。     

煤与牛粪生物质混合成型的研究

为了解决牛粪的利用问题,利用牛粪自有的木质素、纤维素、半纤维素等的黏结作用,将牛粪与煤经过中低压型煤成型机压制成型。研究了黏结剂与原料性质对生物质型煤强度的影响。结果表明:随着黏结剂添加量的增加,型煤强度逐渐增加,当黏结剂添加量超过10%时,型煤强度增加幅度逐渐变缓,黏结剂添加量不宜超过15%;随着无机黏结剂配比的增加,型煤强度先快速增大后缓慢降低,当黏结剂配比为5%有机黏结剂+6%无机黏结剂时,型煤强度最高;随着煤样粒度的减小,牛粪湿度的增加,型煤强度逐渐增加。最后分析了牛粪添加量对型煤燃烧性能的影响,说明生物质添加量越多,型煤初期燃烧速度越快,生物质添加量由20%增加到80%时,型煤燃烧速度变化不大。     

高效复合型煤黏结剂性能及应用研究

针对现有型煤防水性差、灰分高、强度低等问题,以有机物为原料,型煤落下强度为参考指标,研究了黏结剂配比、NaOH添加量、焖料时间、干馏温度等因素对型煤黏结剂性能的影响,得到了型煤复合黏结剂配方和型煤生产工艺条件,并分析了黏结剂对设备的腐蚀情况。结果表明,型煤黏结剂的最佳配方为:聚丙烯酰胺、玉米氧化淀粉、羧甲基纤维素、黄糊精、聚乙烯醇质量比为1.0∶1.25∶0.75∶2.0∶5.0,NaOH最佳添加量为0.26%,最佳焖料时间为2h,型煤全水分应控制在15%左右,干馏最佳温度为700℃,在此条件下制备的型煤强度能满足工业生产要求。最佳工艺条件下黏结剂的成分对沥青漆涂层和金属设备影响不大,满足生产工艺需求。     

木薯茎秆作为型煤粘结剂的研究

论述了国内外利用木薯茎秆制备生物质型煤的研究现状,提出了致力于木薯茎秆的资源开发和利用,对能源发展和环境保护具有重要意义。探讨了NaOH溶液改性木薯茎秆作为型煤粘结剂的可行性。通过单因素试验考察了NaOH质量分数、热处理温度、热处理时间、改性生物质添加量对生物质型煤抗压强度的影响。最后通过正交试验优化了型煤制备工艺条件。研究表明,改性生物质添加量是影响型煤抗压强度的主要因素,当NaOH质量分数为2%,热处理温度为95℃,热处理时间为2.5 h,改性生物质添加量为20%时,生物质型煤的抗压强度高达563 N/个。     

镁系废弃物作为型煤添加剂的实验研究

利用盐湖镁盐和金属镁渣分别作为型煤黏结剂和固硫剂,研究了盐湖镁盐和金属镁渣对型煤性能的影响.结果表明,盐湖镁盐作为型煤黏结剂可以显著提高型煤的强度和防水性能,随添加量的增加,强度逐渐提高,添加量为6%时,型煤的抗压强度达528N/ball,跌落强度可达86%;金属镁渣可以提高型煤的固硫率,随着添加量的增加,固硫率不断提高,降低了型煤在燃烧过程中释放的SO2排放浓度,添加量为6%时,型煤固硫率为74%,SO2最高排放浓度是751mg/m3.     

镁基型煤黏结剂的防水固硫性能研究

为了提高型煤产品质量,对以氧化镁和氯化镁为基料制成的镁基型煤黏结剂进行了型煤机械强度和防水固硫等性能指标的考察,结果表明:氧化镁添加量为7%时,型煤在保证热值要求的同时,具有较高的机械强度和防水性能,具体为跌落强度98.3%,抗压强度843N/个,浸水强度310N/个,并且能够将22.6%的硫转化为硫酸盐固定在炉渣中;为了进一步提高镁基型煤的固硫效果,在以上黏结剂的基础上,添加煤矸石、粉煤灰等废弃物,当添加量分别为2.5%和2%时,型煤固硫率分别为44.0%和40.1%,有效减少了型煤燃烧过程中SO2的排放。     

NaOH改性生物质做为型煤粘结剂的成型研究

探讨了NaOH溶液改性生物质秸秆作为型煤粘结剂的可行性。实验研究了NaOH溶液浓度以及生物质种类对型煤机械强度的影响,并采用显微镜、SEN和能谱分析了生物质型煤的成型机理。微观结构分析表明改性生物质具有粘结作用;碱液浓度与纤维的降解程度成正比;生物质纤维的降解程度直接影响其制得型煤的机械强度。结果表明,1％NaOH溶液改性的稻草秸秆具有较好的粘结性,所制备的型煤机械强度较好。     

氢氧化钠水解小麦秸秆制备型煤黏结剂的研究

为改善型煤燃烧性能,提高农作物小麦秸秆利用率,用NaOH降解的小麦秸秆制备了生物质型煤黏结剂。通过正交实验,制备不同实验条件下的型煤黏结剂,并测定所制型煤的抗压强度,得到型煤黏结剂的最佳制备条件:固水比1∶30,Na OH质量分数为4%,反应温度为90℃,恒温水浴中加热4 h,固硫剂添加量为1.0 g。在此条件下制备的黏结剂中添加质量分数2%聚乙烯醇,经过型煤抗压强度测试,结果显示:添加聚乙烯醇后,黏结剂抗压强度提高;所制型煤的灰分7.1%～8.4%,挥发分27.1%～28.4%,黏结指数10.835～11.796,弹筒发热量28.453 MJ/kg～30.589 MJ/kg。     

高性能改性腐植酸制备烟煤型煤实验研究

为提高烟煤型煤机械强度,以加工后的腐植酸为黏结剂制备烟煤型煤,采用单因素实验和正交实验研究了加热时间、Na OH质量分数、黏结剂加入量、加热温度对腐植酸烟煤型煤抗压强度和跌落强度的影响。结果表明:利用腐植酸制备的烟煤型煤具有良好的机械强度,粉煤成型率较高。影响腐植酸烟煤型煤机械强度的主要因素是黏结剂加入量,其次为Na OH质量分数、加热温度、加热时间。烟煤型煤制备的最佳工艺条件为:加热时间130 min,Na OH质量分数6%,加热温度90℃,黏结剂加入量15%,此时型煤抗压强度为1620.2 N/个、跌落强度为99.0%。利用改性腐植酸可制备出适用于工业生产的烟煤型煤。     

生物质型煤成型条件优化

生物质型煤技术是提高煤和生物质资源利用的技术之一。该技术不仅能实现煤炭的高效清洁利用,还可以实现生物质废弃物的资源化和能源化利用。本文以生物质型煤作为研究对象,选择不同生物质添加剂、成型温度、成型压力、煤与生物质配比等作为变量,以落下强度和发热量为指标,探究了不同成型条件对成型效果的影响。结果表明成型压力的增大使得生物质型煤的落下强度增强,成型温度的升高和生物质添加量的增大有利于生物质型煤机械强度增加,但过高的成型温度和过多的生物质添加量反而会使落下强度降低;成型温度的升高有利于发热量的提升,但型煤中生物质添加量的增大会使发热量降低,成型压力对发热量的影响程度较小。     

污泥型煤添加剂的研究

污泥具有一定的热值和黏结性。以污泥与粉煤为原料，采用膨润土与硅酸钠为热固剂，有机硅与聚乙烯醇为防水剂，制备工艺性能优良的型煤。实验考察了污泥量、热固剂与防水剂的种类及添加比例。结果表明，型煤的灰分和挥发分随污泥量的增加而升高，发热量降低；热固剂与防水剂的添加使型煤的热压强度与防水性明显提高；各因素优化的工艺参数为污泥质量分数20％、膨润土热固剂质量分数6％、有机硅防水剂质量分数1．8％时，型煤抗压强度1．4MPa，热稳定性92％，发热量20．24kJ／g，浸水复干强度1．4MPa。测试值均符合山西省型煤地方标准DB14／133—2005{太原市锅炉用洁净型煤》的各项指标要求。     

复合碱型腐植酸型煤粘结剂的特性研究

研究了从云南褐煤提取型煤腐植酸粘结剂的过程,主要考察了煤碱质量比和不同碱性添加物包括NaOH,Na4P2O7,Na2CO3和K2CO3等对腐植酸提取率的影响,并进行了成本估算。结果表明,在利用NaOH的条件下,煤碱质量比在10∶1与12∶1之间获得较好提取效果;与利用单一NaOH添加剂相比,在总碱量略有减少的前提下,用Na4P2O7和Na2CO3替代部分NaOH使腐植酸的提取率增加18.4%,粘结剂的粘度提高30%,经济成本下降2.6%。腐植酸钾型型煤的气化效果好于钠型,跌落强度基本相同。     

抗结渣生物质燃料研究进展

生物质作为价格低廉、来源广泛的绿色能源,具有巨大的利用潜力。但由于生物质本身碱金属(主要为钾)含量较高,在燃烧利用过程中存在如碱结渣、灰分融合、团聚、腐蚀等问题。其中,结渣存在于整个生物质利用过程中,形成极难处理的结块与沉淀,对锅炉本身及运行造成危害。因此,抗结渣生物质燃料是实现生物质高效利用的可行手段。目前可通过添加剂、共燃、化学预处理、涂层等方式改变生物质利用过程中碱金属氯化物、硫酸盐、硅酸盐的生成和转化途径,以解决生物质热转化利用过程中的结渣问题。其中利用添加剂与生物质受热反应生成新的高熔融点产物的处理方式具有较好抗结渣效果。笔者介绍了生物质中碱金属的存在形式及其热转化过程中钾的释放路径、迁移规律,概括了生物质热转化利用过程中的结渣机制,总结了铝基、钙基、磷基3种添加剂在生物质抗结渣过程中的作用机理。使用添加剂可使生物质燃料达到较好的抗结渣效果,磷基添加剂可较好地解决烟道与炉底结渣问题,钙基添加剂只能解决炉底结渣但会造成严重的烟道结渣,铝基添加剂虽能达到与磷基相近的结果,但成本较高且作用效果随温度的升高而减弱。未来抗结渣生物质燃料的研究方向可从新型添加剂出发,寻找既可固定气相中的钾,也能与灰渣中硅酸钾形成高熔融点物质的单一化合物或混合矿物质添加剂;另一方面也应考虑添加剂与生物质混合后的成型问题,开发具备高机械强度的抗结渣成型生物质。最后介绍了上海理工大学碳基燃料洁净转化实验室在抗结渣高机械强度生物质成型燃料方面的进展。以期为抗结渣生物质成型燃料的研究与开发提供一定的参考。     

黏结剂与阻熔剂对兰炭成型及熔融特性的影响

将大量粒径小于3mm的废弃兰炭粉末制气化型煤既可以降低气化型煤的成本,也充分利用了资源。本文采用常温加压成型工艺,重点研究了不同黏结剂对型煤性能的影响,并考察了添加阻熔剂后兰炭灰渣熔点的变化情况。结果表明,在相同添加量下,有机黏结剂制备的型煤落下强度大,但热稳定性差;而以无机黏结剂制备的型煤落下强度小,影响型煤热值,但热稳定性好。黏土1（wAl2O3>60%）既有黏结性能,又能很好地提高煤灰熔融特性。将腐殖酸钠、淀粉、黏土1复合黏结剂可以使兰炭型煤落下强度和灰熔点满足气化型煤的要求。     

Effect of additives on the strength of kaolin briquette

Conclusions Incorporating an additition of still-pot residue in kaolin briquette increases its strength for loading into the furnace in the moist state. An addition of water glass increases the density and strength of the briquette owing to ion exchange. Magnesium-containing additive intensifies mullite formation in kaolin briquette.Incorporating a combination of these additives yields denser and stronger briquette at lower firing temperatures which reduces the quantity of fine fractions in the material, and reduces dust emission during the firing of kaolin in rotary kilns.Translated from Ogneupory, No.6, pp. 48–51, June, 1970.     

麦秆与麦秆成型块燃烧特性研究

利用热分析法(TG-DTG)对麦秆和麦秆成型块分别在10、20和30 ℃/min的升温速率条件下的燃烧特性进行了研究,考察了其燃烧过程、着火温度、燃尽温度,计算了综合燃烧特性指数,并进行了燃烧动力学分析。结果表明:麦秆和麦秆成型块的着火温度在250～260 ℃左右,随着升温速率的增加而增加;综合燃烧特性指数明显高于煤。麦秆和麦秆成型块的燃烧反应遵循燃烧动力学的基本方程,属于一级反应。