添加劑對煤阻燃抑塵作用及其機理研究
本文關(guān)鍵詞:添加劑對煤阻燃抑塵作用及其機理研究,由筆耕文化傳播整理發(fā)布。
【摘要】:為了解決煤炭在儲存和運輸過程中自燃和揚塵的問題,本文選取了五種不同類型的添加劑,包括氯鹽氯化鈣、無機鹽三聚磷酸鈉、以及有機溶液聚乙烯乳液、甘油和實驗室自制的高分子合成劑A,將其用水稀釋成不同質(zhì)量分數(shù)的溶液,利用阻化率測定儀、熱重分析儀、鼓風(fēng)干燥箱考察了添加劑對煤樣的阻燃作用,利用風(fēng)洞裝置考察了添加劑對煤樣的抑塵效率。研究結(jié)果表明:1)分別考察了低溫階段(0℃-200℃)、中溫階段(200℃-500℃)五種添加劑對煤樣的阻燃性能。其中失水率、阻化率是對添加劑低溫階段阻燃性能的考察,熱解活化能是對添加劑中溫階段阻燃性能的考察。五種添加劑中,氯化鈣低溫階段、中溫階段阻燃性能均較好,高分子合成劑A低溫階段阻燃性能較好、但中溫階段會促進煤的自燃,三聚磷酸鈉、聚乙烯乳液、甘油無論是在低溫階段還是中溫階段阻燃性能均較差。究其原因是因為低溫階段,氯化鈣溶液、高分子合成劑A配制的溶液失水率較小,保濕性能較好,易在煤粒表面形成液膜,阻止了氧氣與煤粒的接觸,煤樣不易釋放CO,阻化率較大,而三聚磷酸鈉、聚乙烯乳液、甘油配制的溶液保濕性能較差,煤粒表面不易形成液膜,所以煤樣阻化率較小。中溫階段除氯化鈣能提高煤樣熱解活化能外其它添加劑均降低了煤樣熱解活化能,熱解活化能越高煤樣越不易自燃,氯化鈣中溫階段與煤粒反應(yīng)生成了穩(wěn)定化合物,提高了煤樣燃燒前的能量壁壘,而其它四種添加劑與煤粒反應(yīng)生成了不穩(wěn)定化合物,降低了煤樣燃燒前的能量壁壘,促進了煤的自燃。2)氯化鈣、三聚磷酸鈉對煤樣抑塵的效率較差,甘油、聚乙烯乳液對煤樣的抑塵效率隨其溶液質(zhì)量分數(shù)變化而變化。高分子合成劑A對煤樣抑塵作用較好,其配制的四種不同質(zhì)量分數(shù)溶液的抑塵率可達90%以上。五種添加劑對煤樣的抑塵效率受其溶液表面張力影響較大,溶液表面張力越小,溶液在煤中的分散性越好,其對煤樣的潤濕性能就越好,從而對煤樣的抑塵效率就越好。
【關(guān)鍵詞】:阻燃抑塵劑 自燃傾向性 熱解活化能 阻化率 抑塵率 表面張力 粘度
【學(xué)位授予單位】:安徽理工大學(xué)
【學(xué)位級別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2016
【分類號】:TD714.4
【目錄】:
- 摘要5-6
- Abstract6-18
- 1 緒論18-20
- 1.1 研究背景18-19
- 1.2 研究意義19
- 1.3 技術(shù)路線19-20
- 2 文獻綜述20-28
- 2.1 煤炭阻燃技術(shù)概述20-24
- 2.1.1 煤自燃機理研究20
- 2.1.2 常用阻燃劑類型及作用機理20-22
- 2.1.3 阻燃劑的阻燃效果測定方法22-23
- 2.1.4 基于活化能指標(biāo)判定煤的自燃傾向性23-24
- 2.2 煤抑塵技術(shù)研究概述24-26
- 2.2.1 傳統(tǒng)抑塵方法24-25
- 2.2.2 現(xiàn)代抑塵措施及其機理25-26
- 2.3 本章小結(jié)26-28
- 3 實驗部分28-36
- 3.1 實驗原料28
- 3.2 實驗儀器及藥品28-29
- 3.3 阻化率實驗29-30
- 3.3.1 制樣方法29
- 3.3.2 儀器設(shè)備29-30
- 3.3.3 測試方法30
- 3.4 熱重實驗30-31
- 3.4.1 制樣方法30-31
- 3.4.2 測試方法31
- 3.5 失水率測定31-32
- 3.5.1 儀器設(shè)備31-32
- 3.5.2 測試方法32
- 3.6 抑塵實驗32-33
- 3.6.1 儀器設(shè)備32
- 3.6.2 測試方法32-33
- 3.7 煤樣表面微觀形貌觀察33
- 3.8 粘度測定33-34
- 3.8.1 儀器設(shè)備33-34
- 3.8.2 測試方法34
- 3.9 表面張力測定34-36
- 3.9.1 儀器設(shè)備34-35
- 3.9.2 測試方式35-36
- 4 添加劑對煤樣阻燃作用及其機理研究36-56
- 4.1 添加劑對煤樣阻化率的影響研究36-38
- 4.1.1 阻燃煤樣CO變化36
- 4.1.2 阻燃煤樣阻化率研究36-38
- 4.2 基于活化能指標(biāo)判定阻燃劑的阻燃效果38-49
- 4.2.1 基于熱解活化能判定煤的自燃傾向性39-44
- 4.2.2 基于熱解活化能判定添加劑的阻燃效果44-49
- 4.3 阻燃煤樣失水率研究49-51
- 4.4 添加劑對煤樣阻燃機理研究51-54
- 4.5 小結(jié)54-56
- 5 添加劑對煤樣抑塵作用及其機理研究56-68
- 5.1 添加劑對煤樣的抑塵作用56-57
- 5.2 煤樣表面微觀形貌觀察57-58
- 5.3 添加劑溶液的粘度分析58-59
- 5.4 添加劑溶液的表面張力作用59-60
- 5.5 添加劑對煤樣抑塵機理研究60-66
- 5.6 小結(jié)66-68
- 結(jié)論68-70
- 參考文獻70-74
- 致謝74-76
- 作者簡介及讀研期間主要科研成果76
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