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。     

生物质型煤热解过程中硫元素迁移特性

以神木市石窑店煤矿的煤为原料,不同浓度Na OH改性葵花籽皮与花生壳为生物质黏结剂,两者混捏冷压成型制备生物质型煤,而后高温干馏制备型焦。参照国标GB/T214-2007《煤中全硫的测定方法》测定型煤型焦中全硫含量,研究了生物质型煤热解过程中硫元素的迁移特性。结果表明:生物质型煤型焦的全硫含量约0.3%左右,且型煤全硫含量均高于型焦,由于硫铁矿硫无机硫与部分有机硫的气、液相迁移造成,型焦中主要残留硫酸盐无机硫与性质稳定的噻吩有机硫。神木粉煤粒度在0.425～0.074mm范围内,型煤与型焦硫含量呈现小高峰。2.0%Na OH改性生物质型煤型焦全硫含量较1.5%、2.5%Na OH改性生物质型煤型焦全硫含量稍高。     

改性花生壳型煤的性能研究

以不同粒度的神木粉煤为原料,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,测定型煤的抗压强度及落下强度,并采用红外光谱和扫描电镜对2.5%NaOH改性花生壳型煤进行表征。结果表明:2.5%NaOH改性花生壳型煤的性能较1.5%NaOH改性花生壳型煤更优越;神木粉煤粒度为3～1.5 mm时,2.5%NaOH改性花生壳型煤的性能最佳,其抗压强度和落下强度分别为2 958.05 N/个和70.29%;粉煤粒度为3～1.5 mm时与粘结剂粒径搭配最佳,表面分形维数相当,粘结剂与粉煤较充分混匀,结合最为紧密。     

改性花生壳基型煤工业分析

以不同粒级的神木低变质粉煤为原料,配入一定量NaOH改性花生壳黏结剂,通过冷压成型制备出一系列型煤,研究了粉煤粒度对型煤工业分析的影响。结果表明,型煤表面密实平滑,由于改性花生壳中纤维素本身的弹性使型煤出模后轻微膨胀,在表面产生细小裂纹。型煤中M_(ad)=2.5%～3%,比原煤(M_(ad)=5.45%)低,V_(daf)≈70%,远远大于原煤(V_(daf)=36.16%),而灰分产率较原煤略高,说明型煤运输成本较原煤低,燃烧性能较好。随着粉煤粒度减小,型煤的灰分与挥发分含量增加,而固定碳含量与发热量均降低。粉煤制备过程中的偏析现象造成细粒煤中矿物质含量高,所得型煤灰分含量高,热值低。细粒煤所得型煤燃烧过程中挥发分析出孔隙和通道小,阻力大,滞留挥发分多。     

淀粉类黏结剂对型煤与型焦强度的影响

采用淀粉作为黏结剂,将低变质粉煤冷压成型、干馏制备出型焦,通过测定型煤与型焦的抗压强度、落下强度和浸水强度,采用扫描电镜分析型煤与型焦的微观结构,研究原淀粉、糊化淀粉和碱化淀粉对型煤与型焦强度的影响.结果表明,糊化淀粉的黏结作用最好,型煤的抗压强度最大,为3 930N/ball;碱化淀粉作黏结剂制备的型焦抗压强度与落下强度较好,其数值分别为2 410N/ball和49%.     

催化活化在活性焦制备过程中的影响

以生物质型煤为炭化原料,以Na2CO3,NaHCO3及NaOH为催化剂,研究了催化活化在活性焦制备过程中的作用,并通过烧失率和碘吸附值对影响效果进行了分析.结果表明,Na2CO3,NaHCO3及NaOH在型煤炭化制备活性焦过程中都具有一定的作用,而Na2CO3的催化效果最为显著;催化剂的碱性对活化同样具有重要的影响,碱性越强则效果越好.     

改性葵花籽皮和型煤的SEM与热重分析

用3.5%NaOH溶液对葵花籽皮进行改性得到生物质粘结剂改性葵花籽皮,然后将其与神木低变质粉煤混捏冷压成型制备型煤;并对改性葵花籽皮和型煤进行SEM及热重分析,研究其微观形貌与热解性能。结果表明:NaOH将葵花籽皮中大部分半纤维素及少部分木质素、纤维素溶解,使得条带状纤维素充分暴露并变得分散,在型煤中起到拉伸、粘结作用。改性葵花籽皮和型煤的热解过程均经历了三个阶段,主要失重均发生在第二阶段,分别为68.64%、17.20%;DTG曲线分别在321℃和482℃出现最大失重尖峰,失重速率分别为0.910%·℃~(-1)、0.098%·℃~(-1);DSC曲线均出现放热凸峰。改性葵花籽皮的最大失重温度较型煤低,传热速率快,燃烧性能好,适于作为粘结剂制备型煤,促进型煤的燃烧利用。     

型煤的制备工艺对煤焦油产率的影响

研究了低变质粉煤制备型煤工艺对焦油产率的影响,系统讨论了膨润土作为黏结剂时,黏结剂含量、成型压力、水分和原煤粒度对焦油产率的影响,并得出制备型煤的最佳成型工艺条件.结果表明,在膨润土用量为5%,成型压力为40kN,水分为14%,粉煤粒度<0.28mm条件下,干馏所得焦油产率为9.2%,型焦抗压强度为600N/ball,达到气化型焦的标准.     

神木低变质粉煤加入量对型煤型焦性能的影响

以神木低变质粉煤、肥煤与4#主焦煤为原料,配入10%玉米秸秆粘结剂,通过改变神木煤加入量制备出系列型煤型焦.探讨了神木煤加入量对型煤型焦性能的影响.结果表明,神木煤加入量为45%时,型煤型焦性能最佳,型焦工业分析为Mad=0.22%,Ad=12.99%,Vdaf=1.43%,抗压强度与跌落强度分别为3902.6 N/个、99.45%,M25与M10为75.47%、24.53%,符合工业应用标准.随着神木煤配比增加,型煤型焦强度均呈下降趋势.因为神木煤粒度小,空隙率小,比表面积大,进入空隙的粘结剂少,高温热解中不能被胶质体完全包围、粘连,熔融不充分.     

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。