纤维素燃料乙醇废液与煤的成浆性能研究

提出了一种纤维素燃料乙醇废液大规模资源化利用的新方法—将纤维素燃料乙醇废液与煤共混制备废液煤浆作燃料用。借助旋转黏度计对废液煤浆(WLCS-CEF)进行流变性测定,研究了成浆浓度、废液加入量和添加剂对煤浆流变性的影响。结果表明,废液煤浆的表观黏度随成浆浓度及废液加入量的增加而增大,添加剂的加入明显改善废液煤浆的流变特性。废液中大分子量的木质素及未水解完全的纤维素和半纤维素能起到稳定煤浆的作用,同浓度下的废液煤浆比水煤浆稳定性高,且煤浆稳定性随浓度增大而增强,合适的添加剂也能改善稳定性。当选择添加剂A,成浆浓度为62%,废液添加量为煤量的2.5%时,制得的废液煤浆比较适合气化。     

高浓低粘水煤浆的制备

本文探讨了添加剂、煤种以及煤粒度分布对水煤浆性能的影响。提出了相应的简易评价指标。经筛选得到三种高效、廉价、适用性广的水煤浆添加剂。从我国十种烟煤的评价试验结果来看,用单机一次磨成的粉煤(<200目的占70w%)配制的汾西煤浆浓度最高可达74%,粘度为1680cP,可稳定贮存19天以上。采用双峰粒度分布的汾西粉煤,可配制出煤浓度高达79%的煤浆。     

渣油、煤、水三元合成燃料

使用适当的分散剂和乳化剂研制成功两种渣油、煤、水三元混合燃料（水包油型和油包水型），并对两种混合燃料的流变性能进行了初步研究．     

COM添加剂的中型试验

在小试选择添加剂的基础上,又从110多种表面活性剂中选出了两种效能良好的COM添加剂AC-1及AC-2,可使含煤量约48%的COM在70℃温度下贮存15天而没有明显的沉降。并且,在一台蒸发量为100t/h的锅炉上进行了加添加剂的COM的燃烧试验,燃烧效率达98.5%。     

水热污泥与煤在混燃过程中的协同效应特性研究

以城市污泥衍生的水热污泥(SS-derived hydrochar)为对象,结合傅里叶红外光谱分析(FT-IR)、X射线荧光光谱分析(XRF)和X射线衍射分析(XRD)等对比研究了水热污泥与三种不同品阶煤(褐煤、烟煤和无烟煤)在有机/无机结构与燃料特性上的异同;同时,通过热重(TG)与偏差分析(Deviation)考察水热污泥与各阶煤在不同混合比例条件下的协同燃烧行为及其作用机制。结果表明,污泥经过水热处理后其有机结构和燃烧行为均提升至与煤相似的水平,该过程不仅改善污泥的燃烧特性,并增强其与煤之间的协同燃烧效应。水热污泥中适量的轻质组分与(碱)碱土金属能在混合燃烧过程中加速煤的失重速率,其对三种煤的促进作用可达4.4%-16.1%(褐煤)、1.9%-9.4%(烟煤)和4.8%-12.1%(无烟煤)。总体而言,水热污泥与褐煤混合而成的燃料在燃料性能上具有较大的优势,并且其混合比例以30%(水热污泥):70%(褐煤)与50%(水热污泥):50%(褐煤)为宜。     

一氧化碳加氢合成低碳燃料醇催化剂的研究

以甲醇为主(～75%),异丁醇为辅(～15%)的低碳混合醇称为低碳燃料醇,它与汽油有良好的掺合能,可以掺入汽油作为代用燃料。本工作目的是在较缓和条件下研制合成低碳燃料醇催化剂,进行催化剂评价试验,考察其反应特性,并进行1000小时稳定性试验。1.实验方法催化剂评价试验在固定床反应装置上进行。反应管为φ15×480mm。催化剂20—30     

乳化燃料节能降污机理初探

乳化燃料所具有的节能降污作用已被大量的生产实践所证实,其中黑烟排放量可减少70%～80%,NOX排放量可减少50%～70%,节约燃料3%～12%[1]。关于乳化燃料节能降污机理目前尚无统一的结论,其中最为著名的是前苏联学者B H 伊万诺夫提出“微爆作用”理论,另外还有“水煤气反应”理论等,这些理论只是对部分乳化燃料节能降污作用进行解释,但对乳化汽油和水包油型(O W)乳化燃料却难以说明[2,3]。本文根据多年研究结果和对其他研究者的实验数据[4～6]总结分析,提出了乳化燃料有效降低过剩空气系数的节能降污新机理。1　乳化燃料燃烧过程分析1 1…     

稳定剂对COM燃料流动性的影响

ＣＯＭ(油煤混合燃料 )燃料是将煤粉分散在燃油中 ,加入稳定剂制得的一种流体燃料。由于使用方便、热值高、价格便宜。因此 ,作为廉价的石油替代品具有广阔的用途。ＣＯＭ燃料的质量指标主要有 :稳定性、流动性、碳含量的高低。前文已讨论了稳定剂结构对ＣＯＭ稳定性的影响[1] ,至于影响ＣＯＭ流动性的主要因素 ,至今文献报道的很少。中昭广、杉山浩等较详细地讨论了多支链高分子量非离子型表面活性剂对水煤浆 (ＣＷＳ)流动性的影响[2 ] 。他们的研究结果表明 :稳定剂的支链越多、分子量又较大时 ,ＣＷＳ的流动性就越好。本文以多元醇 -ＰＯ…     

吐鲁番-哈密盆地煤成油研究

吐鲁番-哈密盆地是典型的煤成油盆地,主要源岩为中、下侏罗统煤系,煤成油的主要贡献者是基质镜质体及木栓质体。原油主要地球化学特征是富含链烷烃(70％—80％)、高姥/植比(6—8)、富重碳同位素(δ~(13)C为—26‰至—23‰PDB)和C_(29)甾烷占绝对优势,煤的生烃过程具多阶性,早生早排是煤成油的基本特征。     

COM流变特性及沉降特性的试验研究

本文研究了油煤混合燃料(COM)的流变及沉降特性。用旋转粘度计求得COM中煤粉浓度为10—69%、温度在40°—120℃时的流变特性和用管道压降法求得的流变特性是一致的,并得出了流变特性和表观粘度、煤粉浓度与温度的关联式。试验表明,COM是一种拟塑性流体。不同温度、不同煤粉浓度和颗粒尺寸分布的粉粒沉降特性是采用沉降天平法、比重法、灰化法及电容法测定的。试验结果表明:(1)煤粉沉降的雷诺数Re《1,其不稳定沉降距离很短。(2)随着煤粉浓度的增加及温度的降低,沉降速度明显降低。(3)煤粉尺寸提高2倍,对窄筛分来说沉降速度增加3—4倍,对宽筛分相应增加1—2倍。     

煤与生物油的成浆性能研究

利用不同煤种的煤和生物油制备了不同浓度的生物油煤浆,考察了生物油煤浆的成浆浓度、表观黏度、流变特性和稳定性。结果表明,生物油煤浆是具有一定屈服应力的非牛顿流体,其流变特性可用宾汉姆方程来描述;生物油煤浆的屈服应力和表观黏度都随着固体浓度的增加而增大;随着剪切速率的增加,生物油煤浆的表观黏度减小;四种煤中,无烟煤的成浆浓度最高,可达42%,其含碳量高达49%,相当于同种煤制成的74%的水煤浆含量。烟煤次之,褐煤最低;生物油与煤粉之间能够形成絮凝性的大分子网络结构,使得生物油煤浆存在屈服应力并能够保持良好的静态稳定性,4.0~5.0 d天没有软沉淀产生,数月没有硬沉淀产生。     

生物柴油-柴油混合燃料的理化及排放特性研究

对生物柴油-柴油混合燃料的表面张力、运动黏度、抗磨性、氧化稳定性以及碳烟排放等特性进行了测试和研究.结果表明,生物柴油-柴油混合燃料的表面张力随生物柴油含量的增加呈抛物线趋势变化,并随温度升高呈幂函数曲线下降.生物柴油的磨斑直径小于柴油,最大卡咬极限压力大于柴油.生物柴油的质量分数为40％-70％,混合燃料的氧化稳定性...     

固体燃料-水电解制氢的研究

煤-水电解制氢是1979年开始出现的新工艺研究。本文以硫酸为电解质,以铂网作电极,对我国的一种烟煤、五种褐煤及三种油页岩进行了电解制氢研究。试验结果证明,黄县油页岩、胜利褐煤及茂名油页岩的反应活性较好。产氢强度均大于或接近于空白试验时的数值。其中黄县油页岩的反应活性相对稳定性最好,(I/I 参比)终/(I/I 参比)始=0.988。固体燃料—水电解制氢时,在一定范围内,其反应活性一般均随温度之升高及固体燃料浓度之增加而增加,但超过一定范围则不然。反应的视活化能一般约10千卡/摩尔,视反应级数约为1。还进行了其他电解质和其他电极的初步研究。     

煤直接液化油中混合酚的分离研究

利用分子筛择形特点，对煤直接液化油中的混合酚实施高效分离。本研究选取间甲酚和对甲酚作为分离煤直接液化油馏分段混合酚的模型化合物，采用化学液相沉积法对HZSM-5吸附剂的孔口结构进行改变，分析分子筛硅铝比及颗粒粒径对模型化合物间甲酚和对甲酚吸附分离性能的影响，以获得高性能固相吸附剂，并将其应用于180-190℃馏分段混合酚分离。结果表明，当分子筛硅铝比为25、粒径为3-5 μm时，分子筛的孔口结构调节效果最优；当正硅酸乙酯的最小用量为0.2 mL/g时，固相吸附剂的吸附量为0.03 g/g，对甲酚选择性高于95%。由于外表面沉积物对吸附剂的孔口结构变化，导致对甲酚选择性的提高。进一步采用HZSM-5（1）吸附剂对真实煤直接液化油混合酚的分离中发现，苯酚和对甲酚的选择性均达到100%。     

硫化氢在煤加氢液化中的作用

在小型高压釜内以煤液化中试装置循环油作溶剂,考察了在H_2、Ar 和CO 中添加H_2S 对煤的转化率和产品产率的影响。在试验条件下,当H_2/H_2S 为80/20时,与在H_2气氛下相比,煤的转化率可提高7—11%(绝对值,下同)。当CO/H_2S为80/20时,所得转化率比在CO 气氛中高15—20%,比在H_2中高5—6%。当Ar/H_2S 为80/20肘,所得转化率比在Ar 气氛中高4%左右。加入H_2S 还可加快反应速度,当在H_2中加入5%H_2S 反应30分钟,转化率比未加时高3%,油产率增加7%。H_2S 添加量在5—20%范围内,结果基本相同。从原料和产品的硫分析表明,在反应温度大于435℃情况下,加入的H_2S 有80%保留在反应尾气中,其余部分主要转入残煤。本文最后讨论了硫化氢的作用机理。     

混合煤制浆对水煤浆性质的影响

实验选用三种性能较差，不适宜制浆的煤作为原料煤，选用成浆性、稳定性或流变性较好的三种煤作为配煤进行混合煤制备水煤浆。实验结果表明，在相同的制浆条件下，加入成浆性、稳定性较好的煤种，使得水煤浆性质较差的煤成浆性、稳定性均有不同程度的提高，浆体流变性得到改善，煤浆粘度明显降低。根据配煤加入量的不同，煤的成浆浓度可提高约2%～3%，浆体稳定性增加，产生软沉淀的时间由1 d提高到10 d。加入成浆性较差的褐煤，亦可明显提高难制浆煤种的稳定性和改善浆体的流变性，使得浆体由胀塑性流体变为假塑性流体。煤的表面性质分析表明，配入表面性质差异较大的煤种，有利于改善难制浆煤种的水煤浆性质。     

石油焦与煤混合燃料热重分析研究

石油焦与煤混合燃烧是高效处理石油焦的有效方法，作者对选用的石油焦和煤不同配比的混合燃料进行了热重分析研究。使用常压高温热天平研究、分析了各配比混合燃料的热解特性和燃烧特性。并根据化学动力学方法计算了各过程的化学动力学参数，即活化能E和频率因子A0。结果表明，各混合燃料热解起始温度大致相同，随煤焦比减小，挥发分析出速率变缓，最大释放速度所对应的温度升高，最终失重率减小，挥发分释放特性指数减小；随煤焦比增大，混合燃料着火温度和燃尽温度逐渐降低，最大燃烧速率所对应的温度降低，燃烧特性指数增大；随煤焦比减小，活化能和频率因子增大。     

添加剂分子结构特征与灵武煤水煤浆浆体各性质间匹配规律研究

研究了分子结构特征不同的十六种添加剂与灵武煤成浆性、流变特征以及静态稳定性间的匹配规律。实验结果表明，添加剂的主结构特征、取代基的性质、磺化度及聚合度与灵武煤浆体各性质间存在明显的匹配规律，其中，主结构特征、聚合度和磺化度对灵武煤浆体各性质的影响最为显著。分散性能强的添加剂不利于灵武煤煤浆流变特性的改善，而在一定范围内磺化度的增加能明显改善浆体的流变特性；添加剂的聚合度是影响灵武煤浆体的成浆性和稳定性的重要因素。     

我国年轻煤加氢液化研究 Ⅲ.兖州煤的加氢液化

在两种间歇式压力釜中详细考察了催化剂、制浆油、反应温度、压力和时间对兖州煤加氢液化的影响。结果表明,在几种铁倦化剂中,以Bayer 赤泥的催化效果为最好:以脱晶蒽油为制浆油,氢初压11MPa、450℃和60min 条件下,煤的转化率(苯可溶,下同)达84.2%,油产率达43.1%,与不加催化剂的相比,前者增加13.6%,后者增加15.7%。制浆油性能与煤液化效果有密切关系,用预加氢脱晶蒽油和液化所产中油时,煤转化率可达80%以上,油产率50%以上,优于用四氢萘时所得结果。反应温度、压力和时间也是重要参数。此外,还分析了液化油与制浆油混合产物的组成。     

预测混合煤燃烧性能的数学模型

用热重分析法研究了单种煤的DTG和TG曲线特征，建立了预测混合煤燃烧性能的数学模型。结果表明，各单种煤的DTG曲线呈单峰，峰值温度tmax与其燃料比F的对数呈线性相关关系，tmax=68.86 ln（F）+512.2 （℃）。由组成混合煤的单种煤的燃料比F可推断出混合煤的DTG曲线特征，从而预测混合煤的燃烧性能。如果混合煤的煤质指标满足标准煤的煤质指标要求，则当Fmax/Fmin≤3.20时，混合煤的燃烧性能好；当3.205.71时，混合煤的燃烧性能较差。