氣流床氣化細(xì)灰的物化性質(zhì)及潤(rùn)濕特性研究
發(fā)布時(shí)間:2021-07-03 06:51
氣流床氣化過程中產(chǎn)生的氣化細(xì)灰粒度小、組成復(fù)雜、形態(tài)多樣,細(xì)灰的低能耗高效脫除對(duì)確保氣化系統(tǒng)長(zhǎng)周期穩(wěn)定運(yùn)行至關(guān)重要。論文以氣流床煤氣化細(xì)灰為研究對(duì)象,分析測(cè)定了不同來(lái)源、不同粒度氣化細(xì)灰的孔隙結(jié)構(gòu)、可燃物含量、表面基團(tuán)、化學(xué)組成和礦物質(zhì)組成等物理化學(xué)性質(zhì),考察了不同氣化細(xì)灰的潤(rùn)濕特性,以及細(xì)灰的物化性質(zhì)對(duì)其潤(rùn)濕特性的影響規(guī)律,得主要結(jié)論如下:同來(lái)源不同粒度分布?xì)饣?xì)灰,其平均孔徑、可燃物含量和硅鋁質(zhì)細(xì)顆粒百分含量與顆粒粒度間存在較好的線性關(guān)系;隨粒度增大,細(xì)灰的比表面積增大,平均孔徑減小,可燃物含量增加,硅鋁質(zhì)細(xì)顆粒百分含量降低,細(xì)灰表面含有的Si-O-Si和-OH兩基團(tuán)的吸收峰強(qiáng)度無(wú)明顯差異。對(duì)粒度分布相近不同來(lái)源氣化細(xì)灰,粉煤氣化細(xì)灰中-OH含量普遍較低;粉煤氣化細(xì)灰或原料中摻混石油焦的水煤漿氣化細(xì)灰可燃物含量更高。多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化細(xì)灰的接觸角整體上隨著細(xì)灰粒度增大而減小,但不隨粒度單調(diào)變化;細(xì)灰中以Si-O-Si和-OH為主的表面基團(tuán)和以SiO2為主的無(wú)機(jī)礦物含量的增加均有利于其潤(rùn)濕性的增強(qiáng);細(xì)灰表面Si-O-Si基團(tuán)峰面積和-OH基團(tuán)峰面積與其接觸角間存在較好的線性關(guān)系。...
【文章來(lái)源】:華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1燃煤細(xì)顆粒物的形成??Fig.2.1?The?formation?of?fine?particles?by?combustion??2.2.2細(xì)顆粒物的傳統(tǒng)脫除方法??
華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?第7頁(yè)??(1)化學(xué)團(tuán)聚技術(shù)??化學(xué)團(tuán)聚技術(shù)的作用機(jī)理是在團(tuán)聚劑的吸附下,顆粒間形成液橋力將顆粒物連接形??成較大的顆粒鏈或顆粒團(tuán)%;瘜W(xué)團(tuán)聚是通過使用各種化學(xué)團(tuán)聚劑對(duì)顆粒物進(jìn)行團(tuán)聚長(zhǎng)??大的技術(shù),其過程如圖2.2所示。通過將化學(xué)團(tuán)聚技術(shù)與現(xiàn)有的除塵設(shè)備結(jié)合從而實(shí)現(xiàn)??團(tuán)聚,是顆粒物團(tuán)聚研究的熱點(diǎn)。在化學(xué)團(tuán)聚過裎的同時(shí),顆粒物中部分有害物質(zhì)被除??去,應(yīng)用價(jià)值非常廣泛;但是團(tuán)聚劑容易造成環(huán)境污染,并且價(jià)格昂貴,這限制了在工??程實(shí)踐中大規(guī)模應(yīng)用。因此,研究污染更輕經(jīng)濟(jì)性更好的新型化學(xué)團(tuán)聚劑是未來(lái)化學(xué)團(tuán)??聚技術(shù)的主要趨勢(shì)。??斂+沒:4麵^象??釉敉物?W丨聚劑液淌?閉聚體??圖2.2細(xì)顆粒物化學(xué)團(tuán)聚過程??Fig.2.2?Chemical?agglomeration?process?of?fine?particles??(2)聲波團(tuán)聚技術(shù)??聲波團(tuán)聚技術(shù)的團(tuán)聚機(jī)理以及最佳參數(shù)等己存在一定的研究成果,并且實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷??到了有效的建立,然而高聲壓級(jí)的聲波容易造成噪聲污染,且耗費(fèi)電能巨大,在此外聲??場(chǎng)中顆粒物和氣體之間的相互作用也非常復(fù)雜,難以得到充分的研宄[341。因此,聲波團(tuán)??聚技術(shù)未來(lái)的發(fā)展更傾向于研究開發(fā)一種能耗低、噪聲污染孝聲源穩(wěn)定的聲波團(tuán)聚方??法[35]。??(3)電團(tuán)聚技術(shù)??電團(tuán)聚技術(shù)是有效脫除細(xì)顆粒物的團(tuán)聚方法之一,但是由于其存在除塵極板易積灰、??能耗較大以及一次投資費(fèi)用高等問題,電團(tuán)聚技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用某種程度上受到??制約。和直流電場(chǎng)相比,外加交變電場(chǎng)的團(tuán)聚效果更好,因此異極性荷電細(xì)顆粒物的團(tuán)??聚效率比同極性荷電細(xì)顆粒物更高,因此,電團(tuán)聚技術(shù)未來(lái)
華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?第13頁(yè)??一??:??:??:??:??圖2.4靜滴法測(cè)量接觸角示意圖??Fig.2.4?Measurement?of?contact?angle?by?sessile?drop?method??(2)?Washburn毛細(xì)管上升法??Washburn毛細(xì)管上升法是向底部用濾紙密封的毛細(xì)玻璃管中裝填樣品,振蕩直至樣??品密實(shí)后使濾紙與液面接觸,通過Washburn方程計(jì)算得出相對(duì)接觸角。村田逞詮考??察了利用Washburn毛細(xì)管上升法測(cè)定接觸角的精度,研究得出測(cè)定精度極高。然而,??當(dāng)顆粒為疏水顆粒時(shí)不能采用該種方法。??(3)水膜浮選法??水膜浮選法是將樣品均勻地撒在液體表面上,統(tǒng)計(jì)在一定時(shí)間內(nèi)沉入液體中的樣品??質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比。沉入液體中樣品質(zhì)量百分比越高,則樣品的潤(rùn)濕性越好。該方??法要求樣品需要均勻地撒在液體表面同時(shí)保證每個(gè)顆粒都能和液體接觸。在實(shí)際測(cè)量過??程中可能因鋪撒不夠均勻或者實(shí)驗(yàn)操作精度而出現(xiàn)誤差。??2.4.2細(xì)灰物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)潤(rùn)濕性的影響??對(duì)煤塵和氣化細(xì)灰等顆粒物的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研宄,并獲得其物理化學(xué)性質(zhì)與潤(rùn)??濕特性的內(nèi)在關(guān)系,研究結(jié)果將有助于在降塵和氣化細(xì)灰濕法脫除過程中細(xì)顆粒的更好??脫除。??多年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)影響煤塵和氣化細(xì)灰潤(rùn)濕性的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)性的研??究。研究發(fā)現(xiàn),顆粒粒徑、粒度分布、孔隙結(jié)構(gòu)、礦物質(zhì)組成、官能團(tuán)種類及含量、可??燃物含量、揮發(fā)分等均會(huì)一定程度地影響顆粒的潤(rùn)濕特性。??葉川等R1運(yùn)用多元統(tǒng)計(jì)分析方法,發(fā)現(xiàn)煤塵潤(rùn)濕性的影響因素為煤塵揮發(fā)分、殘?zhí)??含量、灰分、水分、羥基含量和水質(zhì)指標(biāo)(COD)。其中
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]煤礦粉塵潤(rùn)濕性能試驗(yàn)及其影響因素研究[J]. 葉川,徐寧,周建偉,凌偉. 煤炭科技. 2019(04)
[2]大氣顆粒物中顆粒微觀形貌特征及其礦物組成分析[J]. 徐宗澤,代群威,王巖,寧波,王瀾. 化工礦物與加工. 2019(09)
[3]低階煤物理性質(zhì)與化學(xué)組成對(duì)其潤(rùn)濕性影響[J]. 孔德婷,馬琳鴿,李永龍,劉聰云. 煤炭加工與綜合利用. 2019(05)
[4]超聲波作用下煤體微觀結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究[J]. 宋超,姜永東,王蘇健,王鵬,李業(yè),宋曉. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2019(05)
[5]酸洗脫除礦物對(duì)煤化學(xué)組成及潤(rùn)濕性的影響[J]. 張薇,宋強(qiáng),張帆,舒新前. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2019(03)
[6]工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效燃燒利用技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展建議[J]. 呂清剛,李詩(shī)媛,黃粲然. 中國(guó)科學(xué)院院刊. 2019(04)
[7]細(xì)顆粒物PM2.5團(tuán)聚除塵技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 李海英,張春奇,劉東. 環(huán)境工程. 2018(09)
[8]多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化爐爐渣特性研究[J]. 宋瑞領(lǐng),李靜,付亮亮,許義,藍(lán)天. 潔凈煤技術(shù). 2018(05)
[9]細(xì)粉物料超聲輔助篩分的機(jī)理研究[J]. 陳亞哲,劉剛,劉帥,姚紅良. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(S1)
[10]煤液化條件下鐵系催化劑的相變[J]. 吳艷,趙鵬,毛學(xué)鋒. 煤炭學(xué)報(bào). 2018(05)
博士論文
[1]煤塵的潤(rùn)濕機(jī)理研究[D]. 楊靜.山東科技大學(xué) 2008
碩士論文
[1]氣流床氣化灰渣的理化特性研究[D]. 盛羽靜.華東理工大學(xué) 2017
[2]微米級(jí)顆粒潤(rùn)濕特性及其在固閥塔中的洗滌效率研究[D]. 許琳.華東理工大學(xué) 2017
[3]新型煤塵潤(rùn)濕劑的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 馬艷玲.安徽理工大學(xué) 2016
[4]煤表面潤(rùn)濕性影響因素分析[D]. 李嬌陽(yáng).河南理工大學(xué) 2016
[5]燃煤電廠粉煤灰品質(zhì)控制技術(shù)研究[D]. 姬海宏.華北電力大學(xué)(河北) 2009
[6]煤燃燒超細(xì)顆粒物及其重金屬生成與分布特征研究[D]. 范海燕.浙江大學(xué) 2004
本文編號(hào):3262101
【文章來(lái)源】:華東理工大學(xué)上海市 211工程院校 教育部直屬院校
【文章頁(yè)數(shù)】:70 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
圖2.1燃煤細(xì)顆粒物的形成??Fig.2.1?The?formation?of?fine?particles?by?combustion??2.2.2細(xì)顆粒物的傳統(tǒng)脫除方法??
華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?第7頁(yè)??(1)化學(xué)團(tuán)聚技術(shù)??化學(xué)團(tuán)聚技術(shù)的作用機(jī)理是在團(tuán)聚劑的吸附下,顆粒間形成液橋力將顆粒物連接形??成較大的顆粒鏈或顆粒團(tuán)%;瘜W(xué)團(tuán)聚是通過使用各種化學(xué)團(tuán)聚劑對(duì)顆粒物進(jìn)行團(tuán)聚長(zhǎng)??大的技術(shù),其過程如圖2.2所示。通過將化學(xué)團(tuán)聚技術(shù)與現(xiàn)有的除塵設(shè)備結(jié)合從而實(shí)現(xiàn)??團(tuán)聚,是顆粒物團(tuán)聚研究的熱點(diǎn)。在化學(xué)團(tuán)聚過裎的同時(shí),顆粒物中部分有害物質(zhì)被除??去,應(yīng)用價(jià)值非常廣泛;但是團(tuán)聚劑容易造成環(huán)境污染,并且價(jià)格昂貴,這限制了在工??程實(shí)踐中大規(guī)模應(yīng)用。因此,研究污染更輕經(jīng)濟(jì)性更好的新型化學(xué)團(tuán)聚劑是未來(lái)化學(xué)團(tuán)??聚技術(shù)的主要趨勢(shì)。??斂+沒:4麵^象??釉敉物?W丨聚劑液淌?閉聚體??圖2.2細(xì)顆粒物化學(xué)團(tuán)聚過程??Fig.2.2?Chemical?agglomeration?process?of?fine?particles??(2)聲波團(tuán)聚技術(shù)??聲波團(tuán)聚技術(shù)的團(tuán)聚機(jī)理以及最佳參數(shù)等己存在一定的研究成果,并且實(shí)驗(yàn)?zāi)P偷??到了有效的建立,然而高聲壓級(jí)的聲波容易造成噪聲污染,且耗費(fèi)電能巨大,在此外聲??場(chǎng)中顆粒物和氣體之間的相互作用也非常復(fù)雜,難以得到充分的研宄[341。因此,聲波團(tuán)??聚技術(shù)未來(lái)的發(fā)展更傾向于研究開發(fā)一種能耗低、噪聲污染孝聲源穩(wěn)定的聲波團(tuán)聚方??法[35]。??(3)電團(tuán)聚技術(shù)??電團(tuán)聚技術(shù)是有效脫除細(xì)顆粒物的團(tuán)聚方法之一,但是由于其存在除塵極板易積灰、??能耗較大以及一次投資費(fèi)用高等問題,電團(tuán)聚技術(shù)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用某種程度上受到??制約。和直流電場(chǎng)相比,外加交變電場(chǎng)的團(tuán)聚效果更好,因此異極性荷電細(xì)顆粒物的團(tuán)??聚效率比同極性荷電細(xì)顆粒物更高,因此,電團(tuán)聚技術(shù)未來(lái)
華東理工大學(xué)碩士學(xué)位論文?第13頁(yè)??一??:??:??:??:??圖2.4靜滴法測(cè)量接觸角示意圖??Fig.2.4?Measurement?of?contact?angle?by?sessile?drop?method??(2)?Washburn毛細(xì)管上升法??Washburn毛細(xì)管上升法是向底部用濾紙密封的毛細(xì)玻璃管中裝填樣品,振蕩直至樣??品密實(shí)后使濾紙與液面接觸,通過Washburn方程計(jì)算得出相對(duì)接觸角。村田逞詮考??察了利用Washburn毛細(xì)管上升法測(cè)定接觸角的精度,研究得出測(cè)定精度極高。然而,??當(dāng)顆粒為疏水顆粒時(shí)不能采用該種方法。??(3)水膜浮選法??水膜浮選法是將樣品均勻地撒在液體表面上,統(tǒng)計(jì)在一定時(shí)間內(nèi)沉入液體中的樣品??質(zhì)量占總質(zhì)量的百分比。沉入液體中樣品質(zhì)量百分比越高,則樣品的潤(rùn)濕性越好。該方??法要求樣品需要均勻地撒在液體表面同時(shí)保證每個(gè)顆粒都能和液體接觸。在實(shí)際測(cè)量過??程中可能因鋪撒不夠均勻或者實(shí)驗(yàn)操作精度而出現(xiàn)誤差。??2.4.2細(xì)灰物理化學(xué)性質(zhì)對(duì)潤(rùn)濕性的影響??對(duì)煤塵和氣化細(xì)灰等顆粒物的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行研宄,并獲得其物理化學(xué)性質(zhì)與潤(rùn)??濕特性的內(nèi)在關(guān)系,研究結(jié)果將有助于在降塵和氣化細(xì)灰濕法脫除過程中細(xì)顆粒的更好??脫除。??多年來(lái),國(guó)內(nèi)外學(xué)者對(duì)影響煤塵和氣化細(xì)灰潤(rùn)濕性的物理化學(xué)性質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)性的研??究。研究發(fā)現(xiàn),顆粒粒徑、粒度分布、孔隙結(jié)構(gòu)、礦物質(zhì)組成、官能團(tuán)種類及含量、可??燃物含量、揮發(fā)分等均會(huì)一定程度地影響顆粒的潤(rùn)濕特性。??葉川等R1運(yùn)用多元統(tǒng)計(jì)分析方法,發(fā)現(xiàn)煤塵潤(rùn)濕性的影響因素為煤塵揮發(fā)分、殘?zhí)??含量、灰分、水分、羥基含量和水質(zhì)指標(biāo)(COD)。其中
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]煤礦粉塵潤(rùn)濕性能試驗(yàn)及其影響因素研究[J]. 葉川,徐寧,周建偉,凌偉. 煤炭科技. 2019(04)
[2]大氣顆粒物中顆粒微觀形貌特征及其礦物組成分析[J]. 徐宗澤,代群威,王巖,寧波,王瀾. 化工礦物與加工. 2019(09)
[3]低階煤物理性質(zhì)與化學(xué)組成對(duì)其潤(rùn)濕性影響[J]. 孔德婷,馬琳鴿,李永龍,劉聰云. 煤炭加工與綜合利用. 2019(05)
[4]超聲波作用下煤體微觀結(jié)構(gòu)的試驗(yàn)研究[J]. 宋超,姜永東,王蘇健,王鵬,李業(yè),宋曉. 煤炭科學(xué)技術(shù). 2019(05)
[5]酸洗脫除礦物對(duì)煤化學(xué)組成及潤(rùn)濕性的影響[J]. 張薇,宋強(qiáng),張帆,舒新前. 煤炭轉(zhuǎn)化. 2019(03)
[6]工業(yè)領(lǐng)域煤炭清潔高效燃燒利用技術(shù)現(xiàn)狀與發(fā)展建議[J]. 呂清剛,李詩(shī)媛,黃粲然. 中國(guó)科學(xué)院院刊. 2019(04)
[7]細(xì)顆粒物PM2.5團(tuán)聚除塵技術(shù)的研究進(jìn)展[J]. 李海英,張春奇,劉東. 環(huán)境工程. 2018(09)
[8]多噴嘴對(duì)置式水煤漿氣化爐爐渣特性研究[J]. 宋瑞領(lǐng),李靜,付亮亮,許義,藍(lán)天. 潔凈煤技術(shù). 2018(05)
[9]細(xì)粉物料超聲輔助篩分的機(jī)理研究[J]. 陳亞哲,劉剛,劉帥,姚紅良. 機(jī)械設(shè)計(jì)與制造. 2018(S1)
[10]煤液化條件下鐵系催化劑的相變[J]. 吳艷,趙鵬,毛學(xué)鋒. 煤炭學(xué)報(bào). 2018(05)
博士論文
[1]煤塵的潤(rùn)濕機(jī)理研究[D]. 楊靜.山東科技大學(xué) 2008
碩士論文
[1]氣流床氣化灰渣的理化特性研究[D]. 盛羽靜.華東理工大學(xué) 2017
[2]微米級(jí)顆粒潤(rùn)濕特性及其在固閥塔中的洗滌效率研究[D]. 許琳.華東理工大學(xué) 2017
[3]新型煤塵潤(rùn)濕劑的實(shí)驗(yàn)研究[D]. 馬艷玲.安徽理工大學(xué) 2016
[4]煤表面潤(rùn)濕性影響因素分析[D]. 李嬌陽(yáng).河南理工大學(xué) 2016
[5]燃煤電廠粉煤灰品質(zhì)控制技術(shù)研究[D]. 姬海宏.華北電力大學(xué)(河北) 2009
[6]煤燃燒超細(xì)顆粒物及其重金屬生成與分布特征研究[D]. 范海燕.浙江大學(xué) 2004
本文編號(hào):3262101
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