【摘要】：本文以水煤漿氣流床氣化技術(shù)為背景,研究通過(guò)添加第二液體改變顆粒界面特性的方法制備出高濃度、低粘度的固體顆粒懸浮液,然后基于這一方法將含油污泥與神府煤和石油焦分別共制漿,代替水煤漿進(jìn)行共氣化,在解決環(huán)境污染問(wèn)題的同時(shí)實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)有機(jī)廢物的資源化利用。論文主要研究?jī)?nèi)容與結(jié)論如下： (1)將與水不相溶的第二液體與空心玻璃微珠、PVC、云南褐煤和神府煤這四種顆粒分別混合后制得的懸浮液均顯示出,向懸浮液中添加少量的第二液體可以顯著地改變懸浮液的流變特性。懸浮液中的第二液體可以在顆粒表面形成一層疏水薄膜,使顆粒表面的疏水性得到提高,導(dǎo)致懸浮液中自由水增多,從而使得懸浮液的粘度和屈服應(yīng)力急劇下降,流動(dòng)性與穩(wěn)定性均得到改善。為加強(qiáng)顆粒表面的疏水性,使一定量的疏水納米顆粒(nano-CaCO3)粘附在這層疏水薄膜上以增大表面的粗糙度,從而制備出具有類(lèi)似于荷葉微觀分級(jí)結(jié)構(gòu)的復(fù)合顆粒。這種復(fù)合顆粒具有更大的接觸角,并且用其制備出的懸浮液具有更低的粘度和屈服應(yīng)力。 (2)通過(guò)熒光染色的方法,利用激光掃描共焦顯微鏡觀察懸浮液的微觀結(jié)構(gòu),結(jié)果顯示,對(duì)于用優(yōu)先潤(rùn)濕法制備的懸浮液,被熒光染色的煤油均勻包裹在顆粒外表面,呈現(xiàn)紅色圓圈狀態(tài),顆粒彼此分開(kāi)而不粘連。而用非優(yōu)先潤(rùn)濕法制備的懸浮液,被熒光染色的煤油在懸浮液中變?yōu)橐粋�(gè)個(gè)大小不均的球形小液滴,沒(méi)有附著在顆粒表面上,說(shuō)明第二液體沒(méi)有改性顆粒表面。第二液體對(duì)顆粒的接觸角具有顯著影響。用煤油改性顆粒表面后,改性后的顆粒與水的接觸角顯著增大,并且水滴在其薄板上的停留時(shí)間從30s左右延長(zhǎng)到5min左右。當(dāng)向煤油中添加納米碳酸鈣顆粒后,形成的復(fù)合顆粒與水的接觸角進(jìn)一步增大,水滴在其薄板上的停留時(shí)間從5min左右延長(zhǎng)到10h以上。同時(shí),第二液體能顯著提高懸浮液的Zeta電位。 (3)基于上述制備方法,研究將含油污泥通過(guò)不同的方式加入到水煤漿中制得理想的油泥煤漿,并將油泥煤漿的成漿性與流變特性與水煤漿進(jìn)行比較。研究發(fā)現(xiàn),當(dāng)用含油污泥優(yōu)先潤(rùn)濕煤顆粒時(shí),油泥煤漿的粘度和屈服應(yīng)力隨著含油污泥添加量的增加而急劇下降。微觀結(jié)構(gòu)和表面官能團(tuán)實(shí)驗(yàn)證明含油污泥中的油分能夠在煤顆粒表面上形成一層疏水薄膜,從而對(duì)煤顆粒的表面性質(zhì)進(jìn)行了改性。由于石油焦顆粒的強(qiáng)疏水性,運(yùn)用上述制備方法使其與含油污泥共制漿時(shí)表現(xiàn)出與神府煤相反的現(xiàn)象,從而直接驗(yàn)證了第二液體對(duì)顆粒表面的改性機(jī)理。
【學(xué)位授予單位】：華東理工大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類(lèi)號(hào)】：TQ546
【圖文】：

4.2.1疏水復(fù)合顆粒的模型復(fù)合顆粒的模型如圖4.1所示。首先，煤油作為第二液體與納米碳酸韓顆粒徹底混合以制備出另一種第二液體——KSNC。然后，將KSNC加入到樣品顆粒中，它將自動(dòng)地覆蓋在顆粒的外表面上并形成疏水薄膜。由于納米碳酸韓強(qiáng)烈的疏水性，納米顆粒將附在疏水薄膜的表面上。煤油和納米碳酸韓作為復(fù)合顆粒的第一層和第二層結(jié)構(gòu)，從而形成了類(lèi)似于荷葉表面微觀形態(tài)的分級(jí)結(jié)構(gòu)。利用這種方法，便能制備出擁有疏水性和一定粗糖度的“顆粒/煤油+納米碳酸韓” (particle/kerosene+nano-CaC03)復(fù)合顆粒，其表面上具有如圖所示的微突和納突結(jié)構(gòu)。? Kerosene+Nano-CaCOj ?? ‘/圖4.1 “空心玻璃微珠/煤油+納米碳酸韓”的復(fù)合顆粒的合成過(guò)程示意圖Fig.4.1 Schematic drawing of the synthesis procedure of "hollow glass bead/kerosene+nano-CaCOs"composite particle4.2.2第二液體的作用機(jī)理第二液體在懸浮液中的存在形式如圖4.2所示。從圖中可以看出

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前4條

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本文編號(hào)：2765303