分散劑對煤表面特性作用機理及其與成漿關(guān)系的研究
發(fā)布時間:2021-05-14 14:59
水煤漿是一種新型煤基液態(tài)燃料,它具有燃燒效率高、污染物排放低、儲存運輸方便的特點,具有代油、環(huán)保和節(jié)能等綜合效益,它是中國潔凈技術(shù)的一項重要內(nèi)容。實驗表明,分散劑是水煤漿的主要組成部分并對其成漿有重要的影響,研究分散劑與煤表面物化性能間的作用規(guī)律是改變目前分散劑研究中盲目性或經(jīng)驗性及改善煤種成漿的關(guān)鍵。本文研究了影響煤對分散劑的吸附機理及影響因素,分散劑對煤表面特性的作用機理及表面特性和吸附對成漿性的影響。主要進行了以下工作:實驗選取了不同煤階的煤,包括錫盟褐煤、大同煙煤、平頂山煤和石油焦,深入研究了煤對三種分散劑的吸附特性。結(jié)果表明,不同煤種對分散劑的吸附隨分散劑質(zhì)量濃度的增大先增大,然后當濃度達到某一值后吸附量基本不變;煤對分散劑的吸附量與煤的微孔體積和煤的比表面積有關(guān);溫度較低,不利于煤對分散劑的吸附;隨著煤階的升高,溫度的升高使煤對分散劑的吸附量增大:酸性pH有助于煤對分散劑的吸附,而堿性pH不利于煤對分散劑的吸附;震蕩強度大一點有利于煤對分散劑的吸附。研究了四種煤與水的接觸角,錫盟褐煤約為450,大同煙煤和平頂山原煤接觸角均大于70°,石油焦的接觸角約為86°;加入分散劑后,...
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 水煤漿技術(shù)的發(fā)展背景
1.1.1 我國能源消費現(xiàn)狀及污染
1.1.2 發(fā)展水煤漿的優(yōu)勢
1.2 水煤漿技術(shù)概述
1.2.1 國外水煤漿技術(shù)發(fā)展
1.2.2 國內(nèi)水煤漿技術(shù)發(fā)展
1.2.3 水煤漿制備技術(shù)
1.2.4 水煤漿分散劑
1.3 分散劑的作用機理
1.3.1 分散劑的分散降粘作用
1.3.2 分散劑在煤表面的吸附作用
1.4 本文研究目的和內(nèi)容
2 實驗設備及實驗方法
2.1 煤粒測試方法及儀器
2.1.1 煤樣的制備和粒度分析
2.1.2 煤的微觀孔隙結(jié)構(gòu)
2.2 水煤漿成漿特性的研究方法及儀器
2.2.1 水煤漿制備
2.2.2 水煤漿的流變性
2.2.3 濃度測量
2.2.4 水煤漿穩(wěn)定性測量
2.3 煤的表面特性研究方法及儀器
2.3.1 接觸角測量
2.3.2 Zeta電位測量
2.3.3 張力測量
2.4 煤對分散劑吸附的測量
3 分散劑在煤表面的吸附機理
3.1 分散劑溶液的吸光度與濃度間的關(guān)系
3.2 分散劑在煤表面吸附的影響因素
3.2.1 不同煤種對分散劑的吸附
3.2.2 溫度對吸附的影響
3.2.2.1 對錫盟褐煤的影響
3.2.2.2 對大同煙煤的影響
3.2.2.3 對平頂山煤的影響
3.2.2.4 對石油焦的影響
3.2.3 pH對吸附的影響
3.2.3.1 對錫盟褐煤的影響
3.2.3.2 對大同煙煤的影響
3.2.3.3 對平頂山煤的影響
3.2.3.4 對石油焦的影響
3.2.4 震蕩強度對吸附的影響
3.2.4.1 對亞甲基萘磺酸鈉吸附的影響
3.2.4.2 對萘磺酸鈉甲醛縮合物吸附的影響
3.2.4.3 對木質(zhì)素磺酸鈉吸附的影響
3.3 本章小結(jié)
4 分散劑對煤表面的作用機理
4.1 分散劑對不同煤種接觸角的影響
4.1.1 對低階煤接觸角的影響
4.1.2 對中高階煤接觸角的影響
4.1.3 對石油焦接觸角的影響
4.2 分散劑對Zeta電位的影響
4.2.1 對低階煤Zeta電位的影響
4.2.2 對中高階煤Zeta電位的影響
4.2.3 對石油焦Zeta電位的影響
4.3 對表面張力的影響
4.3.1 分散劑對水表面張力的影響
4.3.2 漿體中分散劑比例對煤水界面張力的影響
4.3.3 成漿濃度對漿體張力的影響
4.4 本章小結(jié)
5 煤的成漿特性及其與表面特性的關(guān)系
5.1 煤的成漿特性
5.1.1 定粘濃度
5.1.2 流變特性
5.1.3 穩(wěn)定性
5.2 分散劑吸附與成漿的關(guān)系
5.2.1 分散劑比例對成漿濃度的影響
5.2.2 制漿用分散劑比例與飽和吸附量的關(guān)系
5.2.3 分散劑對成漿濃度的影響與飽和吸附量的關(guān)系
5.2.4 飽和吸附量與成漿濃度的關(guān)系
5.2.5 煤對分散劑的吸附量與煤漿穩(wěn)定性的關(guān)系
5.3 煤的潤濕性與煤成漿濃度的關(guān)系
5.4 煤的Zeta電位與煤漿穩(wěn)定性的關(guān)系
5.5 分散劑降低水表面張力與吸附的關(guān)系
5.6 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)和展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 主要創(chuàng)新點
6.3 工作展望
參考文獻
附錄
作者簡介
攻讀碩士期間論文發(fā)表情況
參加的科研項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚羧酸鹽側(cè)鏈長度對水煤漿分散性能的影響及其作用機理[J]. 朱軍峰,李元博,張光華,王睿. 化工學報. 2015(10)
[2]不同分子量磺化丙酮-甲醛縮聚物在煤上的吸附及水煤漿流變性能[J]. 張光華,李元博,朱軍峰,王睿. 陜西科技大學學報(自然科學版). 2015(01)
[3]煤塵表面含氧官能團對煤塵潤濕性能的影響[J]. 王超群,林柏泉,李慶釗,代華明. 煤礦安全. 2014(05)
[4]水煤漿技術(shù)是治理PM2.5的重要手段[J]. 李顯俊,葉治成,趙莉敏,林培勤. 能源與環(huán)境. 2014(02)
[5]全溫度段裂解提質(zhì)對錫盟褐煤成漿特性的影響[J]. 李燕,王智化,梁曉曄,黃鎮(zhèn)宇,劉建忠,周俊虎,岑可法. 燃料化學學報. 2014(02)
[6]不同相對分子質(zhì)量對接枝磺化木質(zhì)素水煤漿分散劑吸附分散性能的影響[J]. 楊東杰,郭聞源,李旭昭,王玥,邱學青. 燃料化學學報. 2013(01)
[7]木質(zhì)素磺酸鈉在活性炭/水界面的吸附機理[J]. 楊東杰,白孟仙,胡文莉,嚴明芳,邱學青. 高校化學工程學報. 2012(05)
[8]淀粉水煤漿分散劑的制備及性能研究[J]. 趙方,張光華,朱軍峰,石麗麗,徐海龍. 煤炭學報. 2012(S2)
[9]SAF及其與木質(zhì)素磺酸鈉復配分散劑的性能研究[J]. 郭培培,蘇華,衛(wèi)引茂. 應用化工. 2011(10)
[10]水煤漿添加劑研究及發(fā)展動向[J]. 劉明強,劉建忠,王傳成,高夫燕,王睿坤,周俊虎,岑可法. 現(xiàn)代化工. 2011(07)
博士論文
[1]微生物對煤的表面改性作用及浮選應用[D]. 陳瑜.中國礦業(yè)大學(北京) 2014
[2]腐殖酸基水煤漿分散劑的合成、性能及其作用機理研究[D]. 李俊國.陜西科技大學 2014
[3]基于石油焦的漿體燃料制備及特性研究[D]. 高夫燕.浙江大學 2013
[4]褐煤水熱脫水提質(zhì)制備高濃度水煤漿的基礎研究[D]. 虞育杰.浙江大學 2013
[5]低階煤水熱改性制漿的微觀機理及燃燒特性研究[D]. 趙衛(wèi)東.浙江大學 2009
[6]水煤漿代油清潔燃燒的研究及工業(yè)應用[D]. 翁衛(wèi)國.浙江大學 2006
碩士論文
[1]紫外線對煤表面親疏水性作用的研究[D]. 王啟.太原理工大學 2015
[2]高效萘系水煤漿分散劑的合成及性能研究[D]. 韓敏.天津科技大學 2014
[3]腐植酸系水煤漿分散劑的合成及性能研究[D]. 劉龍.陜西科技大學 2013
[4]分散劑的結(jié)構(gòu)特征對其在煤粒表面吸附性能的影響[D]. 王玥.華南理工大學 2010
[5]神華煤水煤漿特性及改進成漿性研究[D]. 葉琳.浙江大學 2007
[6]水煤漿添加劑及工業(yè)廢液與煤種的適配規(guī)律研究[D]. 劉彩芳.浙江大學 2007
[7]新建670t/h超高壓水煤漿鍋爐的燃燒試驗研究[D]. 楊曉鋼.浙江大學 2006
本文編號:3185850
【文章來源】:浙江大學浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校
【文章頁數(shù)】:89 頁
【學位級別】:碩士
【文章目錄】:
致謝
摘要
ABSTRACT
1 緒論
1.1 水煤漿技術(shù)的發(fā)展背景
1.1.1 我國能源消費現(xiàn)狀及污染
1.1.2 發(fā)展水煤漿的優(yōu)勢
1.2 水煤漿技術(shù)概述
1.2.1 國外水煤漿技術(shù)發(fā)展
1.2.2 國內(nèi)水煤漿技術(shù)發(fā)展
1.2.3 水煤漿制備技術(shù)
1.2.4 水煤漿分散劑
1.3 分散劑的作用機理
1.3.1 分散劑的分散降粘作用
1.3.2 分散劑在煤表面的吸附作用
1.4 本文研究目的和內(nèi)容
2 實驗設備及實驗方法
2.1 煤粒測試方法及儀器
2.1.1 煤樣的制備和粒度分析
2.1.2 煤的微觀孔隙結(jié)構(gòu)
2.2 水煤漿成漿特性的研究方法及儀器
2.2.1 水煤漿制備
2.2.2 水煤漿的流變性
2.2.3 濃度測量
2.2.4 水煤漿穩(wěn)定性測量
2.3 煤的表面特性研究方法及儀器
2.3.1 接觸角測量
2.3.2 Zeta電位測量
2.3.3 張力測量
2.4 煤對分散劑吸附的測量
3 分散劑在煤表面的吸附機理
3.1 分散劑溶液的吸光度與濃度間的關(guān)系
3.2 分散劑在煤表面吸附的影響因素
3.2.1 不同煤種對分散劑的吸附
3.2.2 溫度對吸附的影響
3.2.2.1 對錫盟褐煤的影響
3.2.2.2 對大同煙煤的影響
3.2.2.3 對平頂山煤的影響
3.2.2.4 對石油焦的影響
3.2.3 pH對吸附的影響
3.2.3.1 對錫盟褐煤的影響
3.2.3.2 對大同煙煤的影響
3.2.3.3 對平頂山煤的影響
3.2.3.4 對石油焦的影響
3.2.4 震蕩強度對吸附的影響
3.2.4.1 對亞甲基萘磺酸鈉吸附的影響
3.2.4.2 對萘磺酸鈉甲醛縮合物吸附的影響
3.2.4.3 對木質(zhì)素磺酸鈉吸附的影響
3.3 本章小結(jié)
4 分散劑對煤表面的作用機理
4.1 分散劑對不同煤種接觸角的影響
4.1.1 對低階煤接觸角的影響
4.1.2 對中高階煤接觸角的影響
4.1.3 對石油焦接觸角的影響
4.2 分散劑對Zeta電位的影響
4.2.1 對低階煤Zeta電位的影響
4.2.2 對中高階煤Zeta電位的影響
4.2.3 對石油焦Zeta電位的影響
4.3 對表面張力的影響
4.3.1 分散劑對水表面張力的影響
4.3.2 漿體中分散劑比例對煤水界面張力的影響
4.3.3 成漿濃度對漿體張力的影響
4.4 本章小結(jié)
5 煤的成漿特性及其與表面特性的關(guān)系
5.1 煤的成漿特性
5.1.1 定粘濃度
5.1.2 流變特性
5.1.3 穩(wěn)定性
5.2 分散劑吸附與成漿的關(guān)系
5.2.1 分散劑比例對成漿濃度的影響
5.2.2 制漿用分散劑比例與飽和吸附量的關(guān)系
5.2.3 分散劑對成漿濃度的影響與飽和吸附量的關(guān)系
5.2.4 飽和吸附量與成漿濃度的關(guān)系
5.2.5 煤對分散劑的吸附量與煤漿穩(wěn)定性的關(guān)系
5.3 煤的潤濕性與煤成漿濃度的關(guān)系
5.4 煤的Zeta電位與煤漿穩(wěn)定性的關(guān)系
5.5 分散劑降低水表面張力與吸附的關(guān)系
5.6 本章小結(jié)
6 全文總結(jié)和展望
6.1 全文總結(jié)
6.2 主要創(chuàng)新點
6.3 工作展望
參考文獻
附錄
作者簡介
攻讀碩士期間論文發(fā)表情況
參加的科研項目
【參考文獻】:
期刊論文
[1]聚羧酸鹽側(cè)鏈長度對水煤漿分散性能的影響及其作用機理[J]. 朱軍峰,李元博,張光華,王睿. 化工學報. 2015(10)
[2]不同分子量磺化丙酮-甲醛縮聚物在煤上的吸附及水煤漿流變性能[J]. 張光華,李元博,朱軍峰,王睿. 陜西科技大學學報(自然科學版). 2015(01)
[3]煤塵表面含氧官能團對煤塵潤濕性能的影響[J]. 王超群,林柏泉,李慶釗,代華明. 煤礦安全. 2014(05)
[4]水煤漿技術(shù)是治理PM2.5的重要手段[J]. 李顯俊,葉治成,趙莉敏,林培勤. 能源與環(huán)境. 2014(02)
[5]全溫度段裂解提質(zhì)對錫盟褐煤成漿特性的影響[J]. 李燕,王智化,梁曉曄,黃鎮(zhèn)宇,劉建忠,周俊虎,岑可法. 燃料化學學報. 2014(02)
[6]不同相對分子質(zhì)量對接枝磺化木質(zhì)素水煤漿分散劑吸附分散性能的影響[J]. 楊東杰,郭聞源,李旭昭,王玥,邱學青. 燃料化學學報. 2013(01)
[7]木質(zhì)素磺酸鈉在活性炭/水界面的吸附機理[J]. 楊東杰,白孟仙,胡文莉,嚴明芳,邱學青. 高校化學工程學報. 2012(05)
[8]淀粉水煤漿分散劑的制備及性能研究[J]. 趙方,張光華,朱軍峰,石麗麗,徐海龍. 煤炭學報. 2012(S2)
[9]SAF及其與木質(zhì)素磺酸鈉復配分散劑的性能研究[J]. 郭培培,蘇華,衛(wèi)引茂. 應用化工. 2011(10)
[10]水煤漿添加劑研究及發(fā)展動向[J]. 劉明強,劉建忠,王傳成,高夫燕,王睿坤,周俊虎,岑可法. 現(xiàn)代化工. 2011(07)
博士論文
[1]微生物對煤的表面改性作用及浮選應用[D]. 陳瑜.中國礦業(yè)大學(北京) 2014
[2]腐殖酸基水煤漿分散劑的合成、性能及其作用機理研究[D]. 李俊國.陜西科技大學 2014
[3]基于石油焦的漿體燃料制備及特性研究[D]. 高夫燕.浙江大學 2013
[4]褐煤水熱脫水提質(zhì)制備高濃度水煤漿的基礎研究[D]. 虞育杰.浙江大學 2013
[5]低階煤水熱改性制漿的微觀機理及燃燒特性研究[D]. 趙衛(wèi)東.浙江大學 2009
[6]水煤漿代油清潔燃燒的研究及工業(yè)應用[D]. 翁衛(wèi)國.浙江大學 2006
碩士論文
[1]紫外線對煤表面親疏水性作用的研究[D]. 王啟.太原理工大學 2015
[2]高效萘系水煤漿分散劑的合成及性能研究[D]. 韓敏.天津科技大學 2014
[3]腐植酸系水煤漿分散劑的合成及性能研究[D]. 劉龍.陜西科技大學 2013
[4]分散劑的結(jié)構(gòu)特征對其在煤粒表面吸附性能的影響[D]. 王玥.華南理工大學 2010
[5]神華煤水煤漿特性及改進成漿性研究[D]. 葉琳.浙江大學 2007
[6]水煤漿添加劑及工業(yè)廢液與煤種的適配規(guī)律研究[D]. 劉彩芳.浙江大學 2007
[7]新建670t/h超高壓水煤漿鍋爐的燃燒試驗研究[D]. 楊曉鋼.浙江大學 2006
本文編號:3185850
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