生物油是生物質(zhì)熱解所得液體產(chǎn)物,含水含氧量高、熱值低、酸性及腐蝕性強、穩(wěn)定性差,難以直接利用。將生物油與煤混合制備生物油煤漿,可以代替水煤漿,作為燃料或氣化原料。由于生物油與煤的組成、結構都比較復雜,因此,生物油的組成、煤種以及煤對生物油組分的吸附作用決定了生物油煤漿的性質(zhì),進而影響生物油煤漿的制備及應用。采用不同變質(zhì)程度的煤種與生物油制備煤漿,考察了煤種對生物油煤漿流變性、觸變性、粘度及穩(wěn)定性的影響,并分析了影響煤漿性質(zhì)的主要煤質(zhì)因素。研究結果表明,無煙煤及變質(zhì)程度較高煙煤可以制備出穩(wěn)定且粘度低的生物油煤漿,是適合制備生物油煤漿的煤種;褐煤所制煤漿體系的粘度高且不穩(wěn)定,不適合用于制備生物油煤漿;變質(zhì)程度較低的煙煤能否制備出穩(wěn)定的生物油煤漿取決于生物油的組成。通過灰度關聯(lián)法得到影響生物油煤漿特征粘度的主要煤質(zhì)因素有:總酸性官能團含量、O/C、酚羥基官能團以及羧基官能團含量。該部分研究為選取適宜制備生物油煤漿的煤種提供了理論指導。通過對原始生物油進行減壓蒸餾,獲得了不同水分含量的生物油樣品,考察了生物油中水分含量對煤漿性質(zhì)的影響。研究結果表明,生物油煤漿根據(jù)其流變特性指數(shù)是否大于0.80... 

【文章來源】：中國科學院大學(中國科學院過程工程研究所)北京市

【文章頁數(shù)】：140 頁

【學位級別】：博士

【部分圖文】：

圖１．１第二液體含量對懸浮液流體狀態(tài)的影響??

?第１章引言???＾？Ｌｉｑｕｉｄａ?Ｖ＾＾９??６?＜＜９０°，?ｗｅｔｔｉｎｇ?０?ａ?９０°，?ｎｏｎｗｅｔｔｉｎｇ??圖１．２分散相的穩(wěn)定狀態(tài)??（Ａ）液橋狀態(tài)，（Ｂ）毛細管狀態(tài)，（Ｃ）皮克林乳液狀態(tài)??Ｆｉｇｕｒｅ?１．２?Ｓｔａｂｉｌｉｚｉｎｇ?ｄｉｓｐｅｒｓｅｄ?ｐｈａｓｅｓ??（Ａ）?Ｐｅｎｄｕｌａｒ?ｓｔａｔｅ，?（Ｂ）?Ｃａｐｉｌｌａｒｙ?ｓｔａｔｅ，?（Ｃ）Ｐｉｃｋｅｒｉｎｇ?ｅｍｕｌｓｉｏｎ??水煤漿體系中，也可通添加不溶于水的第二液體來改變煤漿的性質(zhì)。ｘＪ６９，１％??和Ｚｈａｎｇ［１Ｍ采用兩種方式將不溶于水的第二液體與煤、水分混合制備煤漿。結果??表明，當先將第二液體與煤混合再與水混合制漿時，隨第二液體含量增加，水煤??漿粘度先下降后增加再迅速減小，煤漿依次存在分散狀（ｄｉｓｐｅｒｓｉｖｅｓｔａｔｅ）、團簇狀??（〇１收６＾〖３１幻和胞囊狀（＾１１５１３１６）三種不同狀態(tài)。處于分散狀態(tài)時，第二液體在顆??粒表面形成疏水性薄膜，使煤顆粒表面疏水性增強，從而使煤漿粘度降低。處于??團簇狀態(tài)時，過量的第二液體會在顆粒間形成液橋，使煤漿中形成強大的網(wǎng)絡結??構，最終導致煤漿粘度增加。處于胞囊狀態(tài)時，進一步升高的第二液體包裹顆粒??形成胞囊狀。這些胞囊狀體與水接觸面積較小，使煤漿中具有更多的自由水，從??而使煤漿粘度降低。此外，煤種會影響第二液體對水煤漿的降粘作用，疏水性的??煙煤制漿時，第二液體的降粘最佳；褐煤制漿時，褐煤較強的親水性及發(fā)達的孔??隙結構將削弱第二液體的降粘作用；無煙煤制漿時，第二液體通常會形成液橋和??彈性較高的網(wǎng)絡結構，使體系處于團簇狀態(tài)而導致漿體粘度增加。但是，當先將

?．ｉｌｌ１??ｑ?８０?＇?？?■?ｆ?！??ｒ?■?！敏：１?■?ＸＦ??＞?？?ＸＬＴ??？?６０?＂?▲?ＧＹ??Ｉ?▼?ＳＭ??Ｕ?？?ＢＬＧ??４０?－?ａＴ?？?ｘｓ??？?ｐｄｓ??？?ｃｚ??２０?－?９?★?ＬＰＳ??．ｍ?？?ｙｑ??ｑ?ｍ?．?ｉ?．?ｉ?■?ｉ?■?ｉ?，?ｉ?■?ｉ?．?ｉ?．?ｉ?．??０?２０?４０?６０?８０?１００?１２０?１４０?１６０?１８０??Ｐａｒｔｉｃｌｅ?Ｓｉｚｅ?（ｊｉｍ）??圖２．１煤樣的粒度分布??Ｆｉｇｕｒｅ?２．１?Ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｓｉｚｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｆ?ｃｏａｌ?ｓａｍｐｌｅｓ．??十種煤樣的工業(yè)分析和元素分析結果如表２．１所示，工業(yè)分析的結果以空氣??干燥基為基準，元素分析結果以干燥無灰基為基準。??２５??

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Texaco水煤漿氣化技術現(xiàn)狀與展望[J]. 高培培,張忠孝,郭欣維,白昊.  煤化工. 2019(04)
[2]生物柴油調(diào)和燃料理論熱值比對分析[J]. 申加旭,李法社,王華各,申逸騁,徐文佳.  中國油脂. 2017(11)
[3]棉稈炭吸附糠醛機理研究[J]. 王賢華,鄧勇,李允超,李斌,楊海平,陳漢平.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2015(05)
[4]竹炭對生物油模型組分的吸附特性試驗[J]. 李允超,王賢華,隋海清,楊海平,胡海濤,陳漢平.  農(nóng)業(yè)機械學報. 2013(11)
[5]煤與生物油的成漿性能研究[J]. 汪永威,王澤,宋文立,林偉剛,吳文龍.  燃料化學學報. 2013(05)
[6]焦化中水中主要有機污染物在焦煤上的競爭吸附[J]. 蔡昌鳳,唐傳罡.  煤炭學報. 2012(10)
[7]超聲波輔助法測定煤及其衍生物中酸性含氧官能團的研究[J]. 康士剛,宗志敏,水恒福,王知彩,魏賢勇.  煤化工. 2012(04)
[8]生物油水蒸氣氣化實驗研究[J]. 汪永威,王澤,宋文立,林偉剛.  燃料化學學報. 2012(02)
[9]低階煤中酸性含氧基團測定方法的改進[J]. 劉春蓮,徐懷利,王知彩,水恒福.  安徽工業(yè)大學學報(自然科學版). 2009(03)
[10]污泥對水煤漿靜態(tài)穩(wěn)定性的影響研究[J]. 李偉東,李明,李偉鋒,劉海峰,亢萬忠,于遵宏.  環(huán)境工程. 2008(S1)

博士論文
[1]生物油煤漿的制備及其氣化特性研究[D]. 封萍.中國科學院研究生院(過程工程研究所) 2016
[2]基于水萃取和分子蒸餾的生物油分級分離研究[D]. 王譽蓉.浙江大學 2016
[3]以酚油醚化為核心的生物質(zhì)熱解液提質(zhì)研究[D]. 黨丹.中國科學院研究生院(過程工程研究所) 2015
[4]生物油催化提質(zhì)催化劑制備及工藝研究[D]. 葉俊.華南理工大學 2015
[5]基于生物焦的生物油在線催化與離線分離提質(zhì)研究[D]. 李允超.華中科技大學 2014
[6]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
[7]顆粒級配優(yōu)化及界面改性提高褐煤成漿濃度的研究[D]. 涂亞楠.中國礦業(yè)大學（北京） 2013
[8]石油焦成漿特性及不同添加物對石油焦氣化反應活性的影響研究[D]. 展秀麗.華東理工大學 2011
[9]生物油的分離與精制研究[D]. 熊萬明.中國科學技術大學 2010

碩士論文
[1]生物油模型化合物加氫轉化工藝模擬研究[D]. 王凱.鄭州大學 2018
[2]原位供氫條件下以糠醛為生物油模型化合物的加氫脫氧研究[D]. 伏朝林.中國科學院大學(中國科學院過程工程研究所) 2017
[3]生物油精制過程中模型的建立[D]. 左成月.華東理工大學 2016
[4]德士古水煤漿加壓氣化廢鍋流程技術運行與改進[D]. 徐廣偉.華東理工大學 2016
[5]醇基燃料熱值的影響因素與計算方法研究[D]. 劉洋.中南大學 2011



本文編號：3262906