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%。     

改性生物质作为型煤黏结剂的研究

探讨了用NaOH改性生物质秸秆作为型煤黏结剂的可行性,考察了NaOH溶液浓度对生物质改性的影响以及生物质添加量、无机物(MgO和MgCl2)添加量对型煤机械强度、防水性能和着火温度的影响。研究结果表明,NaOH改性液的质量分数为1.0%~2.0%时,制得的生物质型煤有较高的机械强度;生物质添加量在2%~20%时,随生物质添加量的增加,机械强度增加,着火温度降低,但防水性较差;而在生物质型煤中加入适量无机黏结剂后,型煤有很高的浸水强度,表现出优越的防水性能。     

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。     

碱化甘蔗渣制备型煤黏结剂的研究

传统甘蔗渣利用率低,不仅浪费资源,还污染环境,因此研究甘蔗渣的再利用对于保护环境、创造经济增长点具有重要意义。试验以NaOH碱化甘蔗渣为型煤黏结剂,研究了NaOH质量分数、加热时间、加热温度对型煤抗压强度和跌落强度的影响。结果表明:利用甘蔗渣制备型煤黏结剂的最佳条件为:NaOH质量分数3%,加热时间2 h,加热温度85℃;此时制备的型煤抗压强度为440.5 N/个,跌落强度78.2%。因此,利用甘蔗渣制备型煤黏结剂是对甘蔗渣利用的新尝试,经NaOH碱化的甘蔗渣稳定性好,制得型煤的抗压强度和跌落强度均较高,改善和保护环境的同时,增加了经济效益。     

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。     

改性木屑粘结剂在粉煤成型中的应用试验

以粉煤为原料,改性木屑为粘结剂,采用碱液、酵母菌、复合菌为木屑改性剂,冷压成型制备型煤。分别讨论了改性剂、改性粘结剂添加质量分数和腐植酸钠作为复合剂添加质量分数对型煤强度的影响。结果表明:NaOH改性木屑与腐植酸钠作为复合粘结剂制备的型煤抗压强度和跌落强度最好。     

多功能淀粉基型煤黏结剂的研究与应用

以型煤稳定性为考察指标,研究NaOH与玉米淀粉的反应时间、反应温度、反应物配比及无烟粉煤与黏结剂的比例等因素对型煤稳定性的影响。用改性淀粉黏结剂与无烟粉煤混合,采用单因素实验法优化型煤成型的制备条件。黏结剂的最佳制备条件：反应时间1h,反应温度75℃,淀粉与水的质量比1：14,NaOH与水的质量比1：100,黏结剂占煤球质量的13%。添加了多功能淀粉基黏结剂的型煤的热稳定性较好,采用最佳的制备条件,制得抗压强度为1032.4N的型煤。     

兰炭基生物质型煤成型工艺及性能的研究

以粒度小于12 mm的兰炭末为原料,用NaOH改性松针为粘结剂,采用冷压成型工艺制备用作清洁燃料的兰炭型煤,分别讨论了松针质量分数、松针粒度、NaOH溶液的质量分数、改性温度、粉煤粒度对兰炭型煤强度的影响,采用单因素实验与正交实验对工艺条件迚行优化,并通过红外光谱和扫描电镜对兰炭型煤迚行表征,最后利用量热仪和测硫仪考察了兰炭型煤的燃烧特性。研究结果表明:氢氧化钠溶液的质量分数为3%、兰炭末的粒度为0.3～0.6 mm、改性的温度为75℃、松针粘结剂的质量分数为15%、松针的粒度为1.5～2.0 mm为最佳工艺条件,兰炭型煤的强度达到了3 456.1 N,当氧化钙将入5 g时,固硫率达到91.69%,在最佳工艺条件时燃烧热为25.65 MJ/kg。此研究成果可为兰炭末的资源化利用提供一定的技术指导,对降低粉尘和雾霾等环境污染提供一定的理论基础,既解决了兰炭末资源浪费和环境污染的问题,又能生产洁净、低污染的兰炭型煤,提高了兰炭企业的经济效益。     

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。     

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。     

复合型煤粘结剂的成型及固硫效果研究

采用一种新型复合粘结剂制备生物质型煤,并通过实验证明其可行性。该复合粘结剂主要由改性后的生物质和无机固化剂组成,采用SEM扫描电子显微镜和EDS能谱检测分析型煤的形貌结构和成分组成,研究复合粘结剂各成分对型煤成型的影响。燃烧前后元素分析得出该复合粘结剂对燃烧前后煤中硫元素的影响。结果表明,复合粘结剂增强了型煤的抗压强度;起粘结作用的主要元素为Mg、Cl;添加复合型煤粘结剂后,固硫率为34％,固硫最终产物为MgSO4,具有良好的固硫效果。     

改性花生壳基型焦性状研究

采用六组不同粒级的神木粉煤为原料,质量分数1. 5%和2. 5%NaOH改性花生壳为粘结剂,通过干法冷压成型制备型煤,而后高温干馏制备改性花生壳基型焦。利用红外光谱仪表征其官能团结构,测定改性花生壳基型焦的抗压强度、跌落强度和机械强度等宏观性质。结果表明,神木煤粒度(3～1. 5) mm,质量分数2. 5%NaOH改性花生壳基型焦的性能强度更优,跌落强度98. 4%,抗压强度5 187. 15 N,抗碎强度与耐磨强度分别为82. 08%和17. 92%。NaOH浓度对型焦的性能强度影响不大。随着粉煤粒度减小,型焦宏观性能强度降低。神木煤粒度0. 425 mm,抗碎强度急剧降低至0,耐磨强度高达100%。改性花生壳基型焦红外谱线相对简单,出峰数目少,不同粒级神木煤型焦的红外谱峰峰型相似,出峰位置一致,但峰强弱略有差异。     

腰果酚制备可发性酚醛树脂的合成工艺研究

以苯酚、腰果酚、甲醛为原料,NaOH为催化剂,乙二醇为助剂,合成了可发性酚醛树脂,通过粘度,固含量,韧性测试研究了原料的配比,腰果酚替代苯酚的比例,催化剂用量,反应时间,反应温度及乙二醇用量对合成树脂性能的影响并通过IR,TG分析对树脂结构及耐热性进行了表征。结果表明,适宜的反应条件为:F/P比(甲醛与总酚物质的量比值)1.6,腰果酚替代量20%,催化剂用量1%,反应时间3 h,反应温度80℃,乙二醇质量分数10%～15%。以腰果酚制备的CPF树脂耐热性变化不明显,拉伸强度为22.34 MPa,断裂伸长率3.08%,冲击强度3.56 kJ/m2,较PF树脂有很大提高。     

Partial replacement of metakaolin with red ceramic waste in geopolymer

Metakaolin was incrementally replaced (33.3%, 50% and 66.6%) by red ceramic waste in geopolymer formulation to study the effect on geopolymerisation and its resultant properties. The geopolymer binders composed of two calcined aluminosilicates (viz. Metakaolin and Red ceramic waste), NaOH and sodium silicate. In the experimental compositions, metakaolin was replaced gradually up to 66.6% in the clay fraction, the Si/Al increased from 3.36 to 5.16 and Na/Al increased from 0.93 to 1.38. The FTIR spectroscopic studies of geopolymer pastes along with XRD analysis indicated that the red ceramic waste partly reacts with alkali and takes part in geopolymer formation. Replacement of 33.3% metakaolin by the red ceramic waste in geopolymer binder did not reduce the compressive strength with respect to the pure metakaolin geopolymer here. Additional replacement resulted in a drastic decrease in the compressive strength of the geopolymer binder. However, the compressive strength of geopolymer mortars revealed interesting synergy between the amount of binder and particle packing in the mortar. Despite having a lower amount of binder phase, mortars with 33% and 50% red ceramic waste exhibited maximum compressive strength values. This has been attributed to improved particle packing through incorporation of red ceramic waste particles.     

BCFC的制备和成型机理及燃烧特性

通过实验确定了生物质煤基燃料炭(BCFC)的制备工艺,研究了BCFC的成型机理和燃烧特性.结果表明,BCFC的制备工艺是将禹州煤、玉米秸秆和黏结剂按照81∶6∶13的质量比混合成型,再经700℃炭化处理.生物质型煤的内部结构、禹州煤和有机黏结剂的黏结性是BCFC成型的保证.市售燃料炭在燃烧初期燃烧强度较大,但持久性逊于BCFC,这与二者挥发分、固定碳和发热量的差异有关.     

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。