添加剂对煤阻燃抑尘作用及其机理研究

发布时间：2017-05-07 09:08

  本文关键词：添加剂对煤阻燃抑尘作用及其机理研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：为了解决煤炭在储存和运输过程中自燃和扬尘的问题,本文选取了五种不同类型的添加剂,包括氯盐氯化钙、无机盐三聚磷酸钠、以及有机溶液聚乙烯乳液、甘油和实验室自制的高分子合成剂A,将其用水稀释成不同质量分数的溶液,利用阻化率测定仪、热重分析仪、鼓风干燥箱考察了添加剂对煤样的阻燃作用,利用风洞装置考察了添加剂对煤样的抑尘效率。研究结果表明：1)分别考察了低温阶段(0℃-200℃)、中温阶段(200℃-500℃)五种添加剂对煤样的阻燃性能。其中失水率、阻化率是对添加剂低温阶段阻燃性能的考察,热解活化能是对添加剂中温阶段阻燃性能的考察。五种添加剂中,氯化钙低温阶段、中温阶段阻燃性能均较好,高分子合成剂A低温阶段阻燃性能较好、但中温阶段会促进煤的自燃,三聚磷酸钠、聚乙烯乳液、甘油无论是在低温阶段还是中温阶段阻燃性能均较差。究其原因是因为低温阶段,氯化钙溶液、高分子合成剂A配制的溶液失水率较小,保湿性能较好,易在煤粒表面形成液膜,阻止了氧气与煤粒的接触,煤样不易释放CO,阻化率较大,而三聚磷酸钠、聚乙烯乳液、甘油配制的溶液保湿性能较差,煤粒表面不易形成液膜,所以煤样阻化率较小。中温阶段除氯化钙能提高煤样热解活化能外其它添加剂均降低了煤样热解活化能,热解活化能越高煤样越不易自燃,氯化钙中温阶段与煤粒反应生成了稳定化合物,提高了煤样燃烧前的能量壁垒,而其它四种添加剂与煤粒反应生成了不稳定化合物,降低了煤样燃烧前的能量壁垒,促进了煤的自燃。2)氯化钙、三聚磷酸钠对煤样抑尘的效率较差,甘油、聚乙烯乳液对煤样的抑尘效率随其溶液质量分数变化而变化。高分子合成剂A对煤样抑尘作用较好,其配制的四种不同质量分数溶液的抑尘率可达90%以上。五种添加剂对煤样的抑尘效率受其溶液表面张力影响较大,溶液表面张力越小,溶液在煤中的分散性越好,其对煤样的润湿性能就越好,从而对煤样的抑尘效率就越好。
【关键词】：阻燃抑尘剂 自燃倾向性 热解活化能 阻化率 抑尘率 表面张力 粘度
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TD714.4
【目录】：

• 摘要5-6
• Abstract6-18
• 1 绪论18-20
• 1.1 研究背景18-19
• 1.2 研究意义19
• 1.3 技术路线19-20
• 2 文献综述20-28
• 2.1 煤炭阻燃技术概述20-24
• 2.1.1 煤自燃机理研究20
• 2.1.2 常用阻燃剂类型及作用机理20-22
• 2.1.3 阻燃剂的阻燃效果测定方法22-23
• 2.1.4 基于活化能指标判定煤的自燃倾向性23-24
• 2.2 煤抑尘技术研究概述24-26
• 2.2.1 传统抑尘方法24-25
• 2.2.2 现代抑尘措施及其机理25-26
• 2.3 本章小结26-28
• 3 实验部分28-36
• 3.1 实验原料28
• 3.2 实验仪器及药品28-29
• 3.3 阻化率实验29-30
• 3.3.1 制样方法29
• 3.3.2 仪器设备29-30
• 3.3.3 测试方法30
• 3.4 热重实验30-31
• 3.4.1 制样方法30-31
• 3.4.2 测试方法31
• 3.5 失水率测定31-32
• 3.5.1 仪器设备31-32
• 3.5.2 测试方法32
• 3.6 抑尘实验32-33
• 3.6.1 仪器设备32
• 3.6.2 测试方法32-33
• 3.7 煤样表面微观形貌观察33
• 3.8 粘度测定33-34
• 3.8.1 仪器设备33-34
• 3.8.2 测试方法34
• 3.9 表面张力测定34-36
• 3.9.1 仪器设备34-35
• 3.9.2 测试方式35-36
• 4 添加剂对煤样阻燃作用及其机理研究36-56
• 4.1 添加剂对煤样阻化率的影响研究36-38
• 4.1.1 阻燃煤样CO变化36
• 4.1.2 阻燃煤样阻化率研究36-38
• 4.2 基于活化能指标判定阻燃剂的阻燃效果38-49
• 4.2.1 基于热解活化能判定煤的自燃倾向性39-44
• 4.2.2 基于热解活化能判定添加剂的阻燃效果44-49
• 4.3 阻燃煤样失水率研究49-51
• 4.4 添加剂对煤样阻燃机理研究51-54
• 4.5 小结54-56
• 5 添加剂对煤样抑尘作用及其机理研究56-68
• 5.1 添加剂对煤样的抑尘作用56-57
• 5.2 煤样表面微观形貌观察57-58
• 5.3 添加剂溶液的粘度分析58-59
• 5.4 添加剂溶液的表面张力作用59-60
• 5.5 添加剂对煤样抑尘机理研究60-66
• 5.6 小结66-68
• 结论68-70
• 参考文献70-74
• 致谢74-76
• 作者简介及读研期间主要科研成果76

【相似文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 贺建平;宋旗跃;郭雁芸;王大力;;挡风抑尘网抑尘防风效果分析[J];山西科技;2007年03期

2 秦丽平;;抑尘工作中的问题及对策探讨[J];能源与节能;2011年02期

3 周伟朵;;用数值模拟方法研究挡风抑尘网高度对抑尘效率影响[J];电力科技与环保;2012年01期

4 董拥德;;煤炭铁路运输抑尘应用研究[J];科技创新与生产力;2012年03期

5 杨静;刘丹丹;祝秀林;房孝敏;;化学抑尘剂的研究进展[J];化学通报;2013年04期

6 李成;朱逢豪;付兴民;付光明;舒新前;;关于抑尘剂开发及其存在主要问题的探讨[J];环境工程;2013年S1期

7 何建国,程健敏,赵立群;车辆道路洒水抑尘效果初探[J];交通环保;1986年01期

8 马天阳,苏悦;用途广泛的表面抑尘添加剂[J];国外金属矿山;1997年02期

9 张华俊,刘菲,张兴凯,陈安之;路面抑尘剂综述[J];劳动保护科学技术;2000年06期

10 欧阳建勋;喷雾抑尘技术及其在粮库中的应用[J];粮食与饲料工业;2000年03期

中国重要会议论文全文数据库 前10条

1 ;运煤列车抑尘技术[A];铁路“十一五”环保成果汇编[C];2012年

2 王磊;刘泽常;李敏;赵仕华;;化学抑尘剂进展研究[A];第十二届全国粉体工程及矿产资源可持续开发利用学术研讨会专辑[C];2006年

3 杜翠凤;许彦;吕和平;姚新阶;;黏结式抑尘剂抑制露天煤场扬尘的工业试验研究[A];中国金属学会2004’冶金安全年会论文集[C];2004年

4 姚海飞;金龙哲;刘建;欧盛南;杨继星;;基于相似准则的新型抑尘剂的应用模拟实验[A];第八届全国采矿学术会议论文集[C];2009年

5 薛凤萍;郝新文;韩文生;;原料场抑尘技术的探索与实践[A];2011年河北省炼铁技术暨学术年会论文集[C];2011年

6 薛凤萍;郝新文;韩文生;;原料场抑尘技术的探索与实践[A];2012中国（唐山）绿色钢铁高峰论坛暨冶金设备、节能减排技术推介会论文集/推介指南[C];2012年

7 李祥;徐小东;;冶金用白云岩矿山抑尘减排技术的探索与实践[A];晋琼粤川鲁冀辽七省金属（冶金）学会第二十一届矿业学术交流会论文集[C];2014年

8 刘炳煌;;干雾抑尘技术在钢铁企业的推广与应用[A];2014京津冀钢铁业清洁生产、环境保护交流会论文集[C];2014年

9 刘炳煌;;钢铁厂原料准备及输送系统的抑尘革命[A];2012中国（唐山）绿色钢铁高峰论坛暨冶金设备、节能减排技术推介会论文集/推介指南[C];2012年

10 刘杰民;张强;孟祥泰;王建华;马进国;;煤炭矿粉高效抑尘剂及自动控制喷洒装置的技术研究[A];2008年科技学术研讨年提速安全与和谐铁路论文集[C];2008年

中国重要报纸全文数据库 前10条

1 本报记者 文雯;城市空气污染治理催生抑尘市场[N];中国环境报;2005年

2 记者 闫少谨 通讯员 张秋花;机制玻璃钢挡风抑尘墙太原问世[N];山西科技报;2006年

3 郭强;省城所有拆迁作业必须洒水抑尘[N];山西经济日报;2007年

4 记者 王桂兰 实习生 陈媛;秦皇岛思泰意达科技公司环保抑尘系列产品受青睐[N];中国建材报;2008年

5 王桂兰;思泰意达环保抑尘系列产品投放市场[N];中国建材报;2009年

6 记者 李艳辉 通讯员 陈立君;国内首台全液压多功能抑尘车在我市面世[N];唐山劳动日报;2014年

7 陈果 杨克尼;建张大网防风抑尘[N];中国环境报;2006年

8 记者　高岗栓;太原建成不锈钢挡风抑尘墙[N];中国环境报;2006年

9 黄传宝 齐作权;太钢修建国内首例挡风抑尘墙[N];山西日报;2006年

10 武建刚;河北瑞隆研发成功 玻璃钢挡风抑尘墙板[N];中国建材报;2007年

中国博士学位论文全文数据库 前2条

1 宋婪，

本文编号：349570