影响无烟煤热爆裂的因素研究

研究了高煤阶无烟煤的热爆特性，结果表明热爆裂强弱顺序为：四望嶂〉郭二庄〉门头沟〉万年〉前岭￣章村煤，热稳定性值为１０％￣９７％。加热环境温度越高，煤的热爆性越强。增加预处理时间和提高预处理温度，煤的热稳定性显著提高，有的煤达到９９％以上，热爆性显著下降。煤中内在水分高温下产生的热膨胀应力超过煤自身的极限抗张强度是导致煤爆裂的主要因素之一。挥发分产率和碳酸盐含量对有的煤热爆性产生微弱作用。     

离子液体处理煤的低温氧化特性

为考察离子液体对不同变质程度煤氧化特性的影响,从经济性和适用性方面考虑,选用低质量分数(5%)的[BMIM][BF4]及褐煤、1/3焦煤和无烟煤三种煤样进行程序升温实验,研究低质量分数的离子液体对不同变质程度煤自燃的抑制作用,并分析离子液体处理后三种煤样升温过程中的耗氧速率、CO和CO_2的产生速率及阻化率的变化趋势.结果表明:离子液体处理煤在程序升温实验过程中的耗氧速率及CO和CO_2的产生速率相较于原煤的耗氧速率及CO和CO_2的产生速率都有一定幅度的降低,即离子液体对煤氧复合有一定的抑制作用;离子液体对不同变质程度煤的氧化复合作用抑制效果表现为褐煤1/3焦煤无烟煤,即随着煤变质程度的升高,离子液体对煤氧化的抑制效果减弱;对煤氧复合作用的阻化效果随着温度的改变而变化,低变质程度煤在70℃～140℃阻化效果较好,高变质程度煤在30℃～100℃阻化效果较好.     

几种不同变质程度煤的热重分析研究

采用热重分析法(TGA)对黑龙江几种常见的不同变质程度煤(无烟煤、烟煤、褐煤)的热解过程及其表观动力学进行了研究。实验是在氮气气氛中分别以10、20、30、40、50℃/min等加热速率和40~60,60~80,80~100,100目等粒径条件下进行的。实验结果表明:不同变质程度煤的非等温热解只有1个剧烈失重阶段。随升温速率的提高,粒径的增大,则煤的最大热解速度提高,对应的峰值温度升高。不同变质程度煤的热解机理均满足一级反应动力学方程,且随着升温速率的提高,粒径的增大,其活化能(E)和指前因子(A)增大,lnA与E之间存在近似的线性关系。     

瘦煤和贫瘦煤及无烟煤粒度对焦炭质量的影响

采用邯钢炼焦原料煤研究了瘦煤、贫瘦煤和无烟煤不同粒度对焦炭质量的影响规律;采用气孔率、SEM扫描电镜分析了所得焦炭的孔结构对焦炭热性能的影响;从机理上分析了高变质程度煤粒度对焦炭质量的影响.不同粉碎粒度瘦煤的配煤炼焦实验结果表明,瘦煤粒度<0.2mm时,焦炭的M40提高3%,CSR提高7%.当用无烟煤替代5%的瘦煤(粒度<0.2mm)后,无烟煤粒度的变化对焦炭的热性能影响不大,但相对于空白实验的CSR来说要有所提高,且无烟煤粒度<0.5mm时,焦炭的M40提高3%.贫瘦煤替代5%瘦煤的配煤炼焦实验结果表明,贫瘦煤粒度<3mm时,焦炭质量劣化,但贫瘦煤粉碎到<1mm时,不仅能保证焦炭质量,而且CSR提高5%.     

低温热改质煤对煤-油-水三元料浆成浆性的影响

对几种不同变质程度的煤采用低温热改质,使煤表面的性质发生变化,从而影响煤的成浆性.研究发现,在2 0 0℃～30 0℃温度范围内,热改质煤表面产生显著的收缩作用,活性含氧官能团的分解使煤表面疏水化作用显著增强,从而使煤的最高内在含水量降低.上述煤表面性质的变化是该温度范围内热改质煤成浆性得以大幅度提高的主要原因.变质程度越低的煤,成浆性变化越大.2 0 0℃～30 0℃是热改质煤煤浆性质发生剧烈变化的温度区,30 0℃是浆体性质发生转变的转折点.     

超声萃余煤的气化反应性研究

在不同的条件下对3种煤进行了超声萃取实验,将萃余煤制焦并进行CO2气化实验,以研究超声萃取条件对萃余煤焦的气化反应性影响。结果表明,除褐煤外,超声萃余煤的气化反应性远高于原煤和普通萃余煤。超声波的存在、超声时间、原煤的变质程度都对超声萃余煤反应性有影响。超声作用能大幅提高萃取率,在较大程度上增加萃余煤的孔隙率和比表面积,使其反应性增加;同时由于原煤中大量的小分子活性物质被萃取,也会导致萃余煤反应性降低。     

2300t/d生产线全无烟煤试烧小结

我厂4号窑是按燃无烟煤设计的2300t／d生产线，而之前5号窑是按燃烟煤设计的，尽管5号窑于2001年已进行了燃无烟煤改造，但其原有一台风扫煤磨能力不足，需要不断地从4号煤磨补充部分煤粉，两条线共一个煤均化堆场，无法单独调整配煤比例。投产后第一年两窑煅烧无烟煤总量平均不到9％，第二年到50％。2004年下半年，工厂克服了原煤市场供应紧张、质量差、含硫量高等不利因素，通过摸索与技术攻关，无烟煤用量突破了80％大关，而且熟料产质量均稳步提高，也为全无烟煤煅烧奠定了基础。2005年初在5号窑年度大修期间，4号窑在煅烧70％～80％无烟煤基础上向100％无烟煤过渡。     

分析水对无烟煤挥发分测定产生的影响

根据GB／T212-2008《煤的工业分析方法》中的规定，在测定挥发分时，通过实验对比，无烟煤中水分随着煤的变质程度加深而呈规律性变化。从泥炭、褐煤、烟煤到年轻无烟煤水分逐渐减少，从年轻无烟煤到老年无烟煤的水分又逐渐增加。由于煤中水分过高和煤的氧化增重，导致挥发分测定值产生负值，影响挥发分的测定结果。     

抓好无烟粉煤制煤棒的6个环节

无烟煤属高变质程度煤种，其固有的强度大，特别是山西煤，具有可塑性差、热态下不软化等特性，用于制作煤棒(型煤)的难度较大，制成的煤棒如果不能够在数小时内基本干燥，那么连续的大量生产就行不通。对于腐植酸钠免烘干粘结剂来说，能够在保证煤棒的冷、热强度高，灰分增加量少，具备一定的耐潮防水性，     

无烟煤的物理性质对其型煤抗压强度的影响

以无烟粉煤为原料,采用有黏结剂冷压成型方法,制备了几种型煤产品,并对无烟粉煤的显微硬度、可磨性、真密度、视密度、孔隙率最高内在水分和孔结构等物理性质进行了分析测试,重点研究了无烟煤的物理性质对型煤抗压强度的影响.结果表明,随无烟煤的反射率、显微硬度、真密度和视密度等指标的增加与可磨性的降低,型煤抗压强度均显示出增加的趋势,这与高压无黏结剂成型时,型煤强度与显微硬度关系相反.无烟煤的物理性质体现了煤的变质程度,因此,型煤抗压强度也与无烟煤的变质程度密切相关.研究结果还表明,不同煤阶无烟煤的孔结构分布和最高内在水分不尽相同,都影响无烟煤被黏结剂黏结的程度,从而影响无烟煤型煤的抗压强度.     

Thermal and mechanical enhancement of styrene–butadiene rubber by filling with modified anthracite coal

Anthracite is the highest rank of coal with a layered structure similar to that of graphite. Here, styrene–butadiene rubber/modified anthracite (MA) composites were prepared and analyzed. The microstructure and dispersion of the anthracite were improved by ball milling with the modifier bis-(γ-triethoxysilylpropyl)-tetrasulfide (KH-Si69). The particle size of the modified coal was decreased significantly to ~3 μm, while surface interactions with the modifier yielded enhanced lamellar morphology and hydrophobic surfaces. The anthracite lamellae were well dispersed in the rubber matrix, providing good reinforcement; the tensile strength of the composite exceeded that of a composite with carbon black (CB) N660 filler (16.65 vs. 14.68 MPa). Moreover, low-level CB or silica compositing further promoted the dispersion of coal particles in the rubber, effectively enhancing the mechanical reinforcement behavior of the coal particles as well as the thermal stability of the rubber composite. Notably, it led to a 10.63% improvement in tensile strength and a 9.96 °C increase in the 5% mass loss temperature compared to the composite with a single MA filler. © 2019 Wiley Periodicals, Inc. J. Appl. Polym. Sci. 2019 , 136, 48203.     

京西无烟煤固定床气化特性研究

京西无烟煤具有无烟煤的一般性质，如无粘结性，挥发分含量低等，但其本身显著特点是灰熔点低，热稳定性差。φ600mm固定床混合煤气发生炉气化特性试验研究结果表明，京西无烟煤灰渣在气化炉内容易软化熔融生成融渣块，破坏气化炉内环境，使煤气质量下降，但操作时提高饱和温度可改善气化运行状况；在操作过程中，提高气化炉料层厚度，使煤料在干燥层内充分预热，可减小京西无烟煤受到的热冲击，削弱热爆裂对气化过程的影响。     

具有核壳结构的聚丁二烯接枝聚苯乙烯改性沥青的性能

采用种子乳液聚合法制备了具有核壳结构的聚丁二烯接枝聚苯乙烯(PB-g-PS),并将其与沥青通过高速剪切共混制备了PB-g-PS改性沥青,考察了PB-g-PS改性沥青的物理性能以及热老化性能、感温性、热贮存稳定性和相容性。结果表明,当PB-g-PS的质量分数为5%时,改性沥青的高温热稳定性、抗低温开裂性较好;与基质沥青相比,改性沥青的热老化性能得到改善,感温性下降;在相同条件下,PB-g-PS改性沥青的热贮存稳定性要好于苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物改性沥青;核壳结构的PB-g-PS与基质沥青具有一定的相容性。     

高压DSC对烃类燃料安定性的研究

热氧化和热裂解过程中沉积物的生成是影响燃料安定性的重要因素。燃料发生氧化反应的温度越高,其抗氧化性能越好;温度是影响裂解沉积量的主要因素,随着温度的升高沉积量迅速增加。本文利用高压DSC对各种燃料烃(正构烷烃、环烷烃、烷基芳烃和双环烃)的安定性进行了研究。结果表明,在氧化反应中,环己烷的抗氧化性能最好,抗氧化性能最差的是四氢萘和正丁苯;在裂解反应中,四氢萘发生裂解反应的温度最高,其次是环烷烃J、P-10、正构烷烃、十氢萘,裂解温度最低的为正丁苯。     

吸热型碳氢燃料的裂解及结焦研究进展

首先比较了燃料热裂解和催化裂解的优缺点,由于二者均具有一定局限性,使引发热裂解成为燃料目前最具优势的裂解方式,重点介绍了引发热裂解的研究进展。燃料裂解形成的碳沉积主要有丝状和无定形状2种形态,分别对它们的形成机理、影响因素及抑制措施进行了介绍。     

水煤浆气化原料的成浆性研究

在实验室条件下研究了从低煤化度烟煤到高煤化度无烟煤,以及石油焦等不同气化原料煤的成浆性.为提高低煤化度烟煤的成浆浓度,在保证其混合原料灰熔融特征温度满足液态排渣前提下,将低煤化度烟煤与一种或两种煤化度较高的煤或者石油焦配比,考察了它们的成浆性.结果表明,煤化度适中的QD煤单独制浆浓度达到70%,黏度536mPa.s,流动性为A;通过不同煤种的级配,三种原料配合的料浆浓度为62%时,黏度在340mPa.s～550mPa.s之间,可以获得符合液态排渣气化要求的混合料水煤浆,扩大了气化原料来源.     

热分析法研究烟煤制备环保型煤配方

通过热分析法研究了以淮南煤为主的烟煤制备型煤的配方,以烟尘排放量、SO2排放量为主要指标,研究烟煤、煤泥为主配合无烟煤制备型煤的优化方案。通过各因素对各指标影响的综合分析得到的较好配方为:配煤比例,(烟煤︰无烟煤=80︰20);白泥(外加),8.0%;氧化剂(外加),0.5%;催化剂(外加),1.5%。     

含硼苯并噁嗪玻璃布层压板的研制

以甲醛、苯酚、硼酸和二元胺为原料合成了含硼苯并噁嗪树脂(BBZ)。采用核磁共振仪、红外光谱仪、DSC及TGA分析研究了BBZ树脂的结构,树脂及其固化物(PBBZ)的热性能,并对树脂溶液和浸胶布的性能以及层压板的力学和电性能进行了测试。结果表明,BBZ具有较好的热稳定性;PBBZ的玻璃化温度(Tg)为183℃,并具有优良的热分解稳定性,5%热失重温度为423℃,800℃残炭率为65%。其层压板具有较好的热态保持率(180℃为74.5%,200℃为58.9%),燃烧等级达到V-0级,同时具有较好的电性能和力学性能。     

基于分子模拟的不溶性硫黄稳定剂的性能

采用基于密度泛函理论的量子化学方法模拟建立了7 种常见稳定剂和自制复配溶剂HCX 与不溶性硫黄作 用后的稳定分子结构,并采用过渡态理论计算这些分子结构发生裂解反应的能垒以及热力学参数,比较不同稳 定剂条件下制备的不溶性硫黄的热稳定性以及热力学性质。并将模拟结果与实验结果和DSC 表征结果相对比, 结果显示添加富含卤族元素HCX 稳定剂制备的不溶性硫黄在加剂量为1%,110℃、15min 条件下,其热稳定率 可达82.4%,DSC 表征结果显示该样品热裂解温度约为138℃,热稳定性明显优于常见稳定剂,与理论模型计算 结果相一致,论证了该模型的可靠性,表明该模型可用于研究新型不溶性硫黄稳定剂。     

加拿大油砂沥青部分改质技术综述

介绍了加拿大油砂资源情况、主要性质、改质技术现状和原油外输能力,重点调研了有工业应用潜力的部分改质技术,包括工艺技术现状、核心流程、技术特点和存在问题等。从部分改质产品性质、改质深度、改质过程的碳排放强度、是否存在副产品等多种维度,分析油砂沥青部分改质技术的未来发展趋势。其中对油砂沥青进行缓和热裂解,或缓和热裂解结合沥青质脱除技术是油砂沥青部分改质的技术核心;目标是在满足加拿大管道要求的前提下,尽可能减少稀释剂用量、保证部分改质产品的稳定性,降低改质工艺过程的碳排放强度。