污泥增强水焦浆稳定性的机制及理论分析EI北大核心CSCD

选取城市污泥与石油焦共成浆,采用扫描电子显微镜（scanning electron microscope,SEM）和X射线能谱仪（energy dispersive X-ray detector,EDX）考察污泥与石油焦共成浆的作用机制。借助旋转黏度计和转矩流变仪,建立污泥增强水焦浆稳定性的理论模型,定量计算泥焦浆三维空间结构强度,考察污泥改性对泥焦浆流变性和稳定性的影响。结果表明,污泥与石油焦共成浆过程中,污泥絮体包裹石油焦颗粒形成具有一定强度的空间网状结构,从而增强泥焦浆的稳定性;随着污泥添加量增加,泥焦浆触变环面积增大,稳定性增强,但是污泥改性后,泥焦浆的稳定性增强趋势减缓。模型预测结果表明,剪切泥焦浆的单位质量能耗约为剪切水焦浆时的2~3倍,因此,污泥的加入增强了水焦浆的稳定性,污泥在与石油焦共成浆过程中起到了稳定剂的作用。     

改性污泥与石油焦的共成浆性及流变性分析

选取具有代表性的石化污泥、城市污泥和造纸污泥,借助旋转黏度计考察污泥改性剂的种类和添加量对污泥焦浆流变特性和稳定性的影响,从而获得制备高浓度污泥焦浆的工艺参数。结果表明:选用Ca(OH)2、KOH、NaOH对3种污泥进行改性可以制备出满足工业应用的污泥焦浆;石油焦的单独成浆浓度可达70%以上,并且浆体表现出剪切增稠的现象,但是随着3种改性污泥添加量的增加,浆体逐渐由胀塑性流体转变为假塑性流体。在3种改性污泥添加量为石油焦干基重量的12%时,石化污泥焦浆、城市污泥焦浆和造纸污泥焦浆的最大成浆浓度分别为62%、62%和64%。随着污泥添加量的增加,污泥焦浆的稳定性明显提高,污泥完全可以代替石油焦单独成浆所需的稳定剂。     

污泥焦浆的表面特性及对成浆特性的影响

采用阴离子表面活性剂亚甲基萘磺酸钠–苯乙烯磺酸钠–马来酸钠作为分散剂,分别对城市污泥改性前后与石油焦的共成浆特性进行了实验研究,考察了污泥焦浆表面特性与成浆特性的内在关系。结果表明:随着污泥添加比例的增加,浆体表面张力变大,成浆浓度降低,同时浆体Zeta电位呈负向上升趋势,颗粒表面荷电量增大,浆体稳定性提高;污泥的加入使水焦浆由胀流性流体转变为假塑性流体,且污泥添加比例越大,假塑性特征越强;使用NaOH或CaO将污泥改性后,浆体表面张力和Zeta电位均有所降低,成浆浓度提高,稳定性下降,假塑性特征变弱,且CaO的改性效果较NaOH明显;浆体的假塑性与成浆性负相关,与稳定性正相关。     

污泥水焦浆管道输送的壁面滑移和减阻特性

在小型浆体输送试验装置上系统地研究了污泥水焦浆的流变特性、滑移速度和阻力特性。采用Tikhonov正则化方法确定了水焦浆的真实流变特性和壁面滑移速度,研究了污泥添加量对水焦浆真实流变特性、壁面滑移效应、阻力特性和滑移减阻特性的影响。结果表明:水焦浆为胀塑性流体;向水焦浆中添加5%的污泥,浆体的剪切增稠特性减弱;污泥添加量达到10%时,水焦浆随剪切速率增大由胀塑性流体向假塑性流体转变。水焦浆的滑移速度随剪切速率呈加速增长趋势;污泥水焦浆的滑移速度随剪切速率呈减速增长趋势。水焦浆管道流动的阻力系数较大,污泥水焦浆的阻力系数显著降低。水焦浆的滑移减阻率随流速增大而增大,污泥水焦浆的滑移减阻率随流速增大而减小。     

褐煤与石油焦的共成浆特性及机理

以阴离子表面活性剂亚甲基萘磺酸钠-苯乙烯磺酸钠-马来酸钠作为分散剂,分别对2种褐煤与1种石油焦的共成浆性进行实验研究,考察褐煤焦浆表面特性与成浆特性的内在关系。结果表明:随着煤焦比的增加,浆体表面张力变大,成浆浓度降低,表面张力与成浆性之间存在定性关系,降低表面张力有利于成浆浓度的提高;褐煤的加入使水焦浆由胀流性流体转变为假塑性流体,且煤焦比越大,浆体的假塑性特征越强;随着煤焦比的增加,浆体Zeta电位绝对值增加,颗粒表面荷电量增大,浆体稳定性提高;当煤焦比为2∶3时,可获得成浆浓度高于60%、析水率低于5%的假塑性浆体燃料。     

氰酸酯树脂改性环氧树脂的力学性能

分析了氰酸酯树脂与环氧树脂的共固化反应;对氰酸酯树脂改性环氧树脂固化物的力学性能进行测试,评价其改性效果。结果表明:氰酸酯树脂改性环氧树脂的冲击强度、弯曲强度、拉伸剪切强度均明显提高。     

水基磁流变液的制备和性能

采用共溶胶-凝胶法对微米羰基铁粉进行了包覆和接枝的改性处理,以制备具有高稳定性的水基磁流变液,用于硅酸盐玻璃的磁流变抛光。对复合羰基铁粉的显微特征、磁性能、在水性体系中的抗氧化性能和水基磁流变液的零场粘度、磁致剪切强度等进行了分析和研究。结果表明,获得的复合羰基铁粉具有核-壳复合结构和亲水性表面基团,其磁性能与改性前相比无明显变化,但复合羰基铁粉在水性体系中的抗氧化性能显著提高;制得的水基磁流变液在无磁场作用时为具有触变性和剪切稀化特征的非牛顿型流体,其剪切稀化指数n=0.144,在剪切率为10s-1时零场粘度约为250mPa.s,其磁致剪切强度在磁感应强度为0.5T时可达到40kPa以上。     

低分子量聚苯醚改性氰酸酯树脂的研究

采用低分子量聚苯醚(SA90)对氰酸酯(CE)进行改性,并在混合催化剂二月桂酸二丁基锡(DBTDL)和2-乙基-4-甲基咪唑(2E4MI)的作用下,制备了一种改性氰酸酯树脂。研究了SA90含量对改性氰酸酯树脂凝胶化时间、变温拉伸剪切强度、平面应变断裂韧性、介电性能和吸水率的影响。结果表明:随着SA90含量的增加,改性氰酸酯树脂的凝胶化时间逐渐缩短,活化能均在50～70 k J/mol,反应活性较高;当SA90的质量分数为20%时,改性氰酸酯树脂的整体拉伸剪切强度最大;断裂韧性随着SA90含量的增加先增大后减小,当SA90的质量分数为20%时,改性氰酸酯树脂的断裂韧性最佳;适量添加SA90能改善氰酸酯的介电性能以及吸水率。     

含羧基聚酰亚胺改性胶粘剂的制备

利用3,5-双(4-氨基苯氧基)苯甲酸(35BAPBA)与二苯醚四羧酸二酐(ODPA)通过缩聚反应制备了热塑性聚酰亚胺粉末,用聚酰亚胺粉末改性环氧树脂胶粘剂,制得一种新型环氧树脂胶粘剂。结果表明:该胶粘剂具有优异的力学性能(剪切强度为32 MPa)、耐热性能(分解温度为390.3℃)、疏水性能(表面能49.02 mJ/m2)和贮存稳定性(表观活化能为176.3 kJ/mol)。     

硅土对动态硫化三元乙丙橡胶 /聚丙烯热塑性弹性体性能的影响

用硅烷偶联剂甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷(MPTMS)和丙烯酸丁酯(BA)对硅土(SE)进行表面接枝改性,用傅立叶红外光谱分析了改性硅土的表面化学结构。以改性硅土与EPDM和PP等共混,采用动态硫化的方法制备了热塑性弹性体(TPE),考察了改性硅土对热塑性弹性体的力学性能和耐磨性能的影响。结果表明:添加改性硅土可使TPE的100%定伸强度、撕裂强度和耐磨性能有所提高,但是拉伸强度有所下降。     

端羧基丁腈橡胶改性环氧树脂的研究

以2-乙基-4-甲基咪唑作为固化剂,运用红外光谱对端羧基丁腈橡胶(CTBN)增韧改性环氧树脂(EP)的预聚反应和固化反应进行分析.通过测试改性环氧树脂固化物的冲击强度、弯曲强度和拉伸剪切强度评价其增韧效果,探讨其增韧机理,并通过热失重(TG)分析固化物的热稳定性能.结果表明:CTBN改性EP后,树脂的冲击强度明显提高,...     

石油焦流化床燃烧过程铁金属脱硝的实验研究

在流化床内添加脱硝剂是降低氮氧化物排放的有效途径之一，该文对铁基脱硝剂进行了实验研究。在实验室规模流化床反应台架上，模拟流化床燃烧石油焦的气氛，研究了铁对氮氧化物排放的影响，并考察了流化床密相区中CO，石油焦焦炭，石灰石等对铁与氮氧化物之间的多相反应的影响。结果表明：Fe对NO有很强的还原作用；石油焦焦炭和CO对Fe与NO之间的多相反应具有很强的促进作用，可还原Fe的氧化物，延长Fe的作用时间；而石灰石对Fe与NO之间的多相反应几乎没有作用。在流化床燃石油焦过程中，Fe可有效降低NO的排放。     

流化床温度下石油焦焦炭与NO反应动力学研究

基于石油焦焦炭的物理化学特性，利用升温热重技术，研究了流化床温度条件下的NO与石油焦焦炭间的多相反应动力学特性，并考察了热解终温以及燃烧过程对该反应的影响。结果表明，在流化床温度下，焦炭对NO的还原反应活性主要由其孔隙结构决定，石油焦焦炭与NO之间多相反应属于内扩散控制。采用Coats-Redfern法分析了升温热重数据，3种不同石油焦焦炭(JMc，GHc，WHc)的动力学机理分别为1-(1-X)4, 1-(1-X)3和-ln(1-X)3，活化能分别为192.17、198.33 和207.7 kJ·mol-1。热解终温的变化对焦样的活性基本没有影响，而反应活性随燃烧的进行有所改善。     

HTPB液体橡胶改性环氧树脂的研究

采用端羟基丁二烯液体橡胶(HTPB)对环氧树脂进行改性,研究了改性环氧树脂的热稳定性、力学及电性能。结果表明:HTPB的羟基与环氧基团发生了化学反应;HTPB改性环氧树脂的热稳定性下降;低橡胶用量下环氧树脂的弯曲、拉伸强度和冲击强度显著提高。HTPB橡胶颗粒均匀分布于环氧基体中并在固化时形成相分离。此外,改性环氧树脂的电绝缘性及介电性能均得到明显改善。     

污泥与生物质秸秆共热解实验研究

为了使农林废弃物和污泥两者潜在的能量最大化利用,对两种污泥(城市工业污泥、造纸污泥)以及一种典型生物质秸秆开展了共热解的实验研究.研究结果表明,添加生物质可有效改善污泥热解特性;生物质秸秆与污泥热解特性存在显著差异,在共热解过程中组分样品之间存在复杂的交互影响,各特性参数呈现非线性变化规律.工业污泥掺混秸秆时,随着秸秆...     

高强度单组份环氧胶粘剂的制备及其性能研究

利用3,5-双(4-氨基苯氧基)苯甲酸(35BAPBA)、丁腈橡胶、活性稀释剂对环氧ES216进行改性,加入潜伏性固化剂,制备了一种高强度单组份环氧树脂胶粘剂。结果表明:该新型环氧树脂胶粘剂的剪切强度为24.7 MPa,初始热分解温度为375.1℃,表面能为43.1 mJ/m2,远小于水的表面能,具有良好的疏水性、力学性能和耐热性能。     

神华煤热处理改性提高成浆性能的研究

在氮气保护下利用马弗炉加热对成浆性较差的乌沙山电厂燃用的神华煤进行了改性制浆研究。用氮吸附仪对改性前后煤样的表面形态和孔隙结构进行了测定,并对改性前后煤样的成浆性能进行了对比。结果表明,通过不同温度和不同时间的热处理改性,煤样的表面形态与孔隙结构发生了变化,含氧量和内水分大幅降低,煤的成浆性能得到了很大提高。在450℃下处理0.5 h效果最佳,在浓度提高1.85%情况下表观粘度下降了364 mPa.s。     

剪切波状液膜流动稳定性研究

剪切波状液膜作为一种重要的液膜流动形式，因受界面剪切力的影响，其水动力学特性和流动稳定特征与自由降膜流动明显不同。基于边界层模型，在考虑完整的边界条件下，采用积分法和线性化理论，推导了沿倾斜壁面下降的二维剪切液膜表面波线性稳定性方程，方程中包含界面剪切力、雷诺数、波数和倾角的影响。研究表明，剪切液膜流动存在3种状态，由界面剪切力和重力分量gsinq 决定；正向剪切力促使流动稳定性减弱；反向剪切力在小雷诺数时使稳定性减弱，大雷诺数时使稳定性增强；随倾角增加，重力稳定分量的作用减弱，不稳定分量的作用增强，液膜流动趋于不稳定。     

载溴高硫石油焦活性炭脱汞实验研究

以石化工业副产物高硫石油焦制备的活性炭为脱汞吸附剂,对其进行NH4Br溶液浸渍改性成为载溴富硫活性炭。采用N2吸附/脱附、扫描电子显微镜/X射线能谱仪(scanning electron microscopy/X-ray energy dispersive spectroscope,SEM/EDS)等方法对吸附剂进行孔隙结构和微观形貌表征。分别在固定床反应器和管道喷射实验装置上进行汞吸附脱除实验研究。与煤制活性炭相比,高硫石油焦活性炭具有更高的汞吸附能力,经过质量分数为1%的NH4Br溶液改性后,石油焦活性炭固定床120 min内汞脱除率接近100%;在120℃、2 s停留时间、碳汞比约为90 000条件下,喷射脱汞效率亦超过90%。实验结果表明,溴化铵改性高硫石油焦活性炭可作为燃煤电厂烟气喷射脱汞的高效吸附剂。     

无溶剂耐高温环氧基体树脂的制备及性能研究

采用芳香族二元胺DADP-30对马来酰亚胺树脂(TMI)进行扩链改性,然后与多官能团环氧树脂(TGBAPOPP)反应,再加入CE-793-250活性稀释剂、甲基四氢苯酐(MTHPA)固化剂搅拌混合均匀,制得了一种无溶剂耐高温环氧基体树脂。对其黏度、凝胶化时间、表面能、吸水率等进行了研究。结果表明:该环氧基体树脂的综合性能优越,特别是在高温环境下其拉伸剪切强度优异,在240℃时拉伸剪切强度高达19.4 MPa。