石蜡乳液表面包覆改性低阶煤及其对水煤浆性能的影响

以微波法脱除内蒙古霍林河褐煤煤粒内水并分别以非离子石蜡乳液和阴离子石蜡乳液对煤粒进行包覆改性。考察了原煤粒（YM）、微波干燥煤粒（WB）、非离子石蜡乳液改性煤粒（NPE）和阴离子石蜡乳液改性煤粒（APE）的比表面积、孔容积和孔径,结果表明,阴离子石蜡乳液较非离子石蜡乳液的封孔效果更佳。考察了水在4种煤粒上的接触角及4种煤粒的吸水率,结果表明APE具有最好的疏水性。考察了萘磺酸盐分散剂（NSF）在4种煤粒上的吸附膜厚度,结果表明,NSF在YM、WB、NPE和APE上的吸附膜厚度分别为0.61nm、1.13nm、2.19nm和2.89nm。以4种煤粒制备水煤浆并测试其成浆性能,结果表明,APE水煤浆具有最高的成浆浓度和最优的稳定性。     

煤生物转化产物应用于制备水煤浆的试验研究

通过培育微生物菌种,并作用于经硝酸处理的褐煤样,得到煤生物转化产物.用此水溶性产物作为添加剂制备出水煤浆,与加与不加常规添加剂的两种水煤浆进行黏度对比试验,考察了煤生物转化产物制备的水煤浆的流变特性.结果表明,使用煤生物转化产物作为水煤浆添加剂能制备出优质水煤浆.     

硅酸盐水泥熟料-煤矸石混合水泥的界面结构

用环境扫描电镜和能谱仪研究了硅酸盐水泥和硅酸盐水泥熟料-煤矸石混合水泥的界面结构.结果表明:混合水泥中多孔的活化煤矸石和水泥水化产物发生二次反应消耗界面区大量氢氧化钙,生成水化硅酸钙(CSH)凝胶和钙矾石晶体,反应产物层从煤矸石表面向内部逐渐推进,逐渐将煤矸石的开口孔填满,未反应的煤矸石残核仍为多孔状.煤矸石中不同活性的SiO2反应生成的CSH凝胶形态不同,惰性SiO2作为微集料填充在硬化浆体中.煤矸石-反应产物的界面区结构非常致密,减弱了硅酸盐水泥中硬化浆体界面区间隙和氢氧化钙富集造成的不利影响.水化28d内混合水泥中煤矸石本身的强度和煤矸石-水化产物界面的强度均大于水化产物的强度.水化近1 a的混合水泥中以长石类为主的多孔煤矸石残核的强度低于水化产物和煤矸石-水化产物界面强度,以石英为主的密实煤矸石的强度则高于水化产物和煤矸石-水化产物界面强度.     

超重力燃烧合成熔铸Al2O3陶瓷晶粒刻面形貌的形成机理

晶体学刻面形貌是超重力燃烧合成熔铸制备A2O3陶瓷的一个重要微观结构特征,这种刻面形貌的形成取决于熔铸制备技术本身的液固界面结构.而液-固界面结构又由界面热力学所决定.通过对界面热力学的计算可知A2O3陶瓷凝固过程中微观液一固界面Gibbs自由能最低时所对应的稳定界面结构为光滑界面即刻面.     

分散剂结构对水煤浆性能的影响

介绍了水煤浆和常见分散剂的特点,阐述了制备高浓度水煤浆的影响因素、分散剂同煤粒的作用机理,重点综述了分散剂结构对水煤浆性能产生的影响和规律。另外,给出了理想分散剂可能具有的结构以及合成它的一些建议。     

环氧树脂改性碱矿渣修补砂浆的黏结性能及微观结构研究

通过在碱矿渣砂浆中掺加环氧树脂进行增强改性,制备了环氧树脂改性碱矿渣修补砂浆.在此基础上,试验研究了不同聚灰比下环氧树脂对碱矿渣砂浆黏结强度的影响,并对其裂缝、界面及水化产物形貌进行了观察分析.结果表明,环氧树脂的加入可以提高碱矿渣砂浆的与基底的黏结强度,减小受弯后的主裂缝宽度;环氧树脂形成的聚合物膜改善了碱矿渣水化产物的结构,增强了细骨料与浆体之间的黏结性能.     

氧化石墨烯Langmuir单层膜与多层膜制备及其性能的研究

利用Langmuir-Blodgett技术制备氧化石墨烯Langmuir单层及多层膜,由单分子层表面压力(π)-面积(A)等温线,来探讨单分子膜在气/液界面的行为。采用布鲁斯特角显微镜研究了氧化石墨烯在水/空气界面的界面性能,并使用紫外可见光谱、傅里叶变换(FT-IR)分析了氧化石墨烯的LB多层膜。结果显示,氧化石墨烯在气液界面能形成稳定的单层膜,并且可以成功的转移到固体基片形成LB多层膜。     

MBfR中PVDF/pDOPA改性膜耐污染性能研究

针对膜生物膜反应器(MBf R)研究中疏水性微孔膜供氧能力不足、耐污染性较差等问题,采用自聚合法对自制疏水性聚偏氟乙烯(PVDF)中空纤维膜进行表面改性,研究制备适用于MBf R技术的PVDF/p DOPA中空纤维复合膜。选取典型有机污染物牛血清白蛋白(BSA),考察原膜及表面改性膜的抗污染性能,并采用XDLVO理论定量解析BSA对PVDF原膜及PVDF/p DOPA改性膜的污染行为。研究结果表明,改性膜对BSA的吸附速率低于原膜,最终BSA吸附量为原膜的62.1%,进一步的氧传质实验表明BSA污染后,改性膜的氧总转移系数衰减率(14.0%)低于原膜(21.9%),显示出优于原膜的抗污染性能。XDLVO理论所涉及到的三种界面自由能中,粘附阶段和粘聚阶段的极性力界面自由能均起主导作用,决定总界面自由能的性质,范德华力界面自由能和静电力界面自由能绝对值相对较小,对膜污染影响较为微弱;PVDF/p DOPA改性膜与BSA之间的总表面自由能(10.53 m J/m2)远大于PVDF原膜(-12.52 m J/m2),较好的解释了原膜与改性膜耐污染性能的差异。     

非离子型分散剂对低阶煤制备水煤浆的影响

为了改善低阶煤制水煤浆品质差的现状,实现低阶煤的高效清洁利用,采用非离子型表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO-40)作为分散剂制备低阶煤水煤浆,并进行水煤浆成浆性能及成浆机理研究。神东煤(SDC)低阶煤水煤浆试验表明,水煤浆表观黏度η100随NPEO-40用量的增加而降低,当NPEO-40用量增加到1.0%,η100基本保持不变。添加剂用量为1%、水煤浆浓度为60%~68%时,浆体呈剪切变稀的假塑性流体,最大成浆浓度C1000=67.5%;水煤浆浓度为60%~68%时,浆体稳定性随浓度的升高而降低。等温吸附研究表明,NPEO-40在低阶煤表面的吸附行为符合Langmuir等温吸附模型,且吉布斯自由能ΔGa0ds=-29.27 kJ/mol,说明反应自发进行。浸润试验表明,1.0%的NPEO-40适于SDC在溶液中的浸润。对吸附前后的煤进行XPS C1s窄程扫描,C—C/C—H官能团含量由78.79%下降到70.12%。含氧官能团C—O,C■O和O■C—O总含量由21.21%增加至29.88%,说明吸附NPEO-40后,其疏水官能团与煤表面的C—C/C—H官能团结合,使含氧官能团暴露在外侧,从而使煤表面C—C/C—H官能团含量减少,含氧官能团比例增大,亲水性增强,利于形成水化膜,通过水化膜将煤粉颗粒彼此分开,进而减少了煤粉颗粒间的流动阻力,从而对水煤浆起到降黏效果。     

低活性粉煤灰表面胶凝性能改善研究

低活性粉煤灰颗粒与水化产物界面粘接不良,是导致粉煤灰水泥强度等性能较差的根本原因.本文将预水化的低活性粉煤灰在适宜温度下进行热处理,利用粉煤灰颗粒表面水化产物脱水相可再水化的原理,达到改善粉煤灰颗粒与水化产物的界面粘结性能.探讨了处理温度、粉煤灰粒度、预水化程度等参数对粉煤灰活性指数的影响.结果表明:在750℃处理时,粉煤灰表面水化产物分解生成低结晶度β-C2S,该矿物可再水化,进而改善了粉煤灰颗粒与水化产物的界面粘结.预水化程度为5％～6％(水化深度0.22～0.27 μm)时,处理后粉煤灰活性指数最高.该方法对粗粉煤灰活性改善效果较好,且对早期活性指数的提高幅度较大.     

利用碱性物质对污泥改性制备污泥水煤浆的实验研究

针对污泥水分高、表面亲水性官能团多、持水性强、难以直接与煤掺混制备水煤浆的特性,进行了添加碱性物质对污泥改性制备污泥水煤浆的研究。结果表明,污泥经NaOH改性后,与煤掺混可以制备出浓度较高、黏度、流动性均好的污泥煤浆。同时发现,选用碱性造纸黑液改性污泥,不仅可以制备出性能好的污泥煤浆,而且可以节约制浆用水、添加剂,减轻了造纸黑液对环境造成的污染。     

神华煤制水煤浆特性及工业试验研究

针对神华煤质特点而言,提高神华煤水煤浆的浓度和灰熔点是拓宽神华煤制取水煤浆和工业应用的关键。试验研究表明,通过采取优化级配、配煤技术、开发高效添加剂和防结渣技术等措施,完全能够制备出达到用户要求的高质量神华煤水煤浆。     

木质素磺酸盐类水煤浆添加剂的制备

利用SFP制浆黑液和磺化碱木质素与表面活性剂复配制备水煤浆添加剂,并与商品水煤浆添加剂进行对比,结果表明:SFP制浆黑液与非离子型表面活性剂B复配物(NLSY-1)对大同煤具有良好的适应性,可制得流动性好、粘度小、稳定性好的水煤浆燃料。     

泥炭腐植酸类物质作为水煤浆分散剂的性能研究

通过将泥炭改性处理或分离分级腐植酸各组分,制备腐植酸类水煤浆添加剂,考察其对水煤浆的分散性能。结果表明,泥炭腐植酸类添加剂对煤浆有较好的分散性。不同类型泥炭腐植酸对煤浆的分散性不同,以低灰分、高腐植酸的草本泥炭最好,泥炭藓泥炭最差;腐植酸各级分受其分子量和官能团的影响,黑、棕腐植酸好于黄腐植酸;泥炭进行改性处理可增加腐植酸中的亲水和疏水基团,不同程度改善了对水煤浆的分散性能。     

低阶煤气化水煤浆添加剂的评价研究

在低阶煤燃料水煤浆专用添加剂技术的基础上,根据气化用水煤浆的特点与要求,通过调整主体添加剂的分子结构和复配物组分,研制出了性价比高的低阶煤气化用水煤浆专用添加剂,并进行了成浆性试验研究。     

中国水煤浆厂建设概况

介绍了国内外水煤浆厂的建设情况，着重讨论了中国水煤浆厂建设的特点及具有中国特色浮选精煤制浆工艺的优点，论述了当前中国水煤浆厂建设存在的问题及今后的发展思路。     

低挥发分煤制备气化水煤浆的可行性研究

介绍了国内外水煤浆气化技术的发展历程,研究了国家水煤浆工程技术研究中心研发的“分级研磨高浓度制浆工艺”的提浓效果及其对气化水煤浆技术发展的推动作用。选取了一种无烟煤进行成浆性试验。结果表明：在传统制浆工艺下,该煤样的制浆浓度即可达到62％,若采用分级研磨制浆工艺,可使制浆浓度提高至65％,可作为气化水煤浆的制浆用煤。进行了不同粒度条件和加入催化剂情况下煤浆的热天平试验,分析了不同试验条件下样品的失重与失重速率数据。试验证明了该煤样的气化反应活性可通过一定手段提高,结合工业实践,分析了低挥发分煤制备气化水煤浆的可行性。     

Ability of surfactants to form highly loaded coal-water mixtures

Coal tends to aggregate in water. In a coal-water mixture (CWM), the higher the coal content is, the more thickened the mixture is. To highly load a CWM with coal, therefore, it is necessary to use a dispersant. The authors synthesized new types of multibranched high molecular nonionic surfactants that did not contain any alkali metal which would be harmfuls in combustion. Those surfactants were added to CWM samples containing Tatung coal pulverized by a ball mill. As a result, it was found that they contributed greatly to improving the fluidity of CWM, as briefly described below. (i) Alkylene-oxide-added multi-branched high molecular nonionic surfactants improve their ability to highly load a CWM with an increase in the molecular weight per active hydrogen atom. When the molecular weight is 3,000 to 6,000 or more, they can make a CWM containing 69% coal. (ii) Sodium salt of formalin naphthalenesulfonate condensate, a type of anionic surfactant, can increase the coal content only to a maximum of 65%. (iii) Multi-branched high molecular nonionic surfactants can make a stable CWM.     

泥炭腐植酸类物质在洁净煤技术中的应用

介绍了泥炭腐植酸类物质用作水煤浆添加剂和型煤粘结剂的理论基础和实际应用效果。结果表明,将泥炭中含有的大量腐植酸类物质经过改性,用作水煤浆添加剂,在新汶煤、八一煤、邢台煤、兖州煤、鹤岗煤、抚顺煤、神华煤、双鸭山煤等煤种上使用,制浆浓度在65%～69%,粘度在1000mPa·s左右;用作型煤粘结剂,添加量在7%～10%,单个球的冷强度为55～88kg,热强度为50～70kg,常温下耐水性好,对灰分无增加,对环境无污染。     

粒度级配对神府煤成浆性能的影响

为提高神府煤制备水煤浆的成浆性能,分析了神府煤的原煤性质,说明神府煤的成浆指标为11.55,属于很难成浆煤种。对不同粒度级配的干基煤样进行粒度分析,通过粗、细煤粉单独制浆实验和不同粒度级配煤粉的成浆性实验,研究了不同粒度级配对水煤浆成浆性的影响。结果表明:经过级配的干基煤样具有双峰粒度分布特征,适宜制浆;粗煤粉不能单独成浆,细煤粉单独制浆的最大成浆浓度为61%;粗细煤粉质量比约为1∶2时,水煤浆具有较好的流动性和稳定性,最大成浆浓度可达63.8%,此时水煤浆黏度为1000 mPa·s,符合工业水煤浆制备标准,说明合理的粒度级配可降低水煤浆黏度,增强流动性及稳定性。