制浆黑液水煤浆的性能及其脱硫作用的研究

发布时间：2020-08-28 07:54

　　 本论文针对电厂燃煤和秸秆焚烧等产生的大气污染等问题,本研究以治理燃煤烟气而引起的雾霾为主要目标,主要研究了棉浆黑液和草浆黑液添加至水煤浆中后黑液水煤浆的成浆性能、黑液水煤浆的流动性和稳定性等,以及黑液水煤浆的燃烧特性及其脱硫机理,在此基础上添加了脱硫剂研究其脱硫作用,并对木质素磺酸钠接枝共聚改性产物作水煤浆添加剂进行了研究,得出如下研究结果。首先,对黑液水煤浆的成浆性能进行研究,结果表明,在水煤浆添加了不同比例的棉浆黑液和草浆黑液后,黑液水煤浆的浓度和粘度随黑液添加比例的增加而降低,且流动性能和稳定性能变好,但综合考虑水煤浆燃烧所需热值及其流变性能和稳定性能方面,黑液添加比例在4%时为宜,此时棉浆黑液水煤浆浓度为64.12%,粘度为857mPa·s,草浆黑液水煤浆浓度为63.16%,粘度为776mPa·s。在黑液水煤浆中添加不同种类的添加剂,检测水煤浆流动性能,研究发现木质素磺酸钠具有良好的分散性能,浆体Zeta电位在-50mV,稳定性较高,作为木质素磺酸钠改性处理作水煤浆添加剂的研究基础。其次,对木质素磺酸钠进行接枝共聚改性,用单因素实验方法研究了不同实验条件下改性产物作水煤浆添加剂后的流动性能变化,最优反应条件为引发剂体系为FeSO4+H2O2,单体用量为1g,反应时间为3.5h,反应温度为80℃,反应pH值为8,通过SEM和FTIR分析可以看出,纯净的产物中出现了不同基团的伸缩振动峰,此时接枝产物反应成功,产物添加至水煤浆中后水煤浆粘度降至985mPa·s。最后,研究了黑液水煤浆的燃烧性能和固硫作用,在水煤浆中添加不同比例的棉浆黑液和草浆黑液,随着添加制浆黑液比例的上升,黑液水煤浆燃烧后灰分含量越小,但黑液添加质量比例应适中,以保证黑液水煤浆热值适中,在添加黑液质量比例为4%时,棉浆黑液水煤浆和草浆黑液水煤浆热值分别为18650 kJ*kg-1和17934 kJ*kg-1。黑液水煤浆的燃烧性能较好,着火点提前,两种黑液水煤浆的着火点分别为425℃和435℃,燃烧过程较为稳定,且黑液水煤浆燃烧后的自身固硫率较普通水煤浆高12%~15%左右,灰分中高熔融点盐类含量较小。在添加脱硫剂后,水煤浆自身固硫率可有效提高10%左右,但水煤浆的粘度提高了500~700mPa·s,且稳定性降低至4~6d,因此脱硫剂的添加量在1%以下为宜。
【学位授予单位】：青岛科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TQ536

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本文编号：2807306