分散剂对煤表面特性作用机理及其与成浆关系的研究

发布时间：2021-05-14 14:59

　　水煤浆是一种新型煤基液态燃料,它具有燃烧效率高、污染物排放低、储存运输方便的特点,具有代油、环保和节能等综合效益,它是中国洁净技术的一项重要内容。实验表明,分散剂是水煤浆的主要组成部分并对其成浆有重要的影响,研究分散剂与煤表面物化性能间的作用规律是改变目前分散剂研究中盲目性或经验性及改善煤种成浆的关键。本文研究了影响煤对分散剂的吸附机理及影响因素,分散剂对煤表面特性的作用机理及表面特性和吸附对成浆性的影响。主要进行了以下工作：实验选取了不同煤阶的煤,包括锡盟褐煤、大同烟煤、平顶山煤和石油焦,深入研究了煤对三种分散剂的吸附特性。结果表明,不同煤种对分散剂的吸附随分散剂质量浓度的增大先增大,然后当浓度达到某一值后吸附量基本不变；煤对分散剂的吸附量与煤的微孔体积和煤的比表面积有关；温度较低,不利于煤对分散剂的吸附；随着煤阶的升高,温度的升高使煤对分散剂的吸附量增大：酸性pH有助于煤对分散剂的吸附,而碱性pH不利于煤对分散剂的吸附；震荡强度大一点有利于煤对分散剂的吸附。研究了四种煤与水的接触角,锡盟褐煤约为450,大同烟煤和平顶山原煤接触角均大于70°,石油焦的接触角约为86°；加入分散剂后,... 

【文章来源】：浙江大学浙江省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：89 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
致谢
摘要
ABSTRACT
1 绪论
    1.1 水煤浆技术的发展背景
        1.1.1 我国能源消费现状及污染
        1.1.2 发展水煤浆的优势
    1.2 水煤浆技术概述
        1.2.1 国外水煤浆技术发展
        1.2.2 国内水煤浆技术发展
        1.2.3 水煤浆制备技术
        1.2.4 水煤浆分散剂
    1.3 分散剂的作用机理
        1.3.1 分散剂的分散降粘作用
        1.3.2 分散剂在煤表面的吸附作用
    1.4 本文研究目的和内容
2 实验设备及实验方法
    2.1 煤粒测试方法及仪器
        2.1.1 煤样的制备和粒度分析
        2.1.2 煤的微观孔隙结构
    2.2 水煤浆成浆特性的研究方法及仪器
        2.2.1 水煤浆制备
        2.2.2 水煤浆的流变性
        2.2.3 浓度测量
        2.2.4 水煤浆稳定性测量
    2.3 煤的表面特性研究方法及仪器
        2.3.1 接触角测量
        2.3.2 Zeta电位测量
        2.3.3 张力测量
    2.4 煤对分散剂吸附的测量
3 分散剂在煤表面的吸附机理
    3.1 分散剂溶液的吸光度与浓度间的关系
    3.2 分散剂在煤表面吸附的影响因素
        3.2.1 不同煤种对分散剂的吸附
        3.2.2 温度对吸附的影响
            3.2.2.1 对锡盟褐煤的影响
            3.2.2.2 对大同烟煤的影响
            3.2.2.3 对平顶山煤的影响
            3.2.2.4 对石油焦的影响
        3.2.3 pH对吸附的影响
            3.2.3.1 对锡盟褐煤的影响
            3.2.3.2 对大同烟煤的影响
            3.2.3.3 对平顶山煤的影响
            3.2.3.4 对石油焦的影响
        3.2.4 震荡强度对吸附的影响
            3.2.4.1 对亚甲基萘磺酸钠吸附的影响
            3.2.4.2 对萘磺酸钠甲醛缩合物吸附的影响
            3.2.4.3 对木质素磺酸钠吸附的影响
    3.3 本章小结
4 分散剂对煤表面的作用机理
    4.1 分散剂对不同煤种接触角的影响
        4.1.1 对低阶煤接触角的影响
        4.1.2 对中高阶煤接触角的影响
        4.1.3 对石油焦接触角的影响
    4.2 分散剂对Zeta电位的影响
        4.2.1 对低阶煤Zeta电位的影响
        4.2.2 对中高阶煤Zeta电位的影响
        4.2.3 对石油焦Zeta电位的影响
    4.3 对表面张力的影响
        4.3.1 分散剂对水表面张力的影响
        4.3.2 浆体中分散剂比例对煤水界面张力的影响
        4.3.3 成浆浓度对浆体张力的影响
    4.4 本章小结
5 煤的成浆特性及其与表面特性的关系
    5.1 煤的成浆特性
        5.1.1 定粘浓度
        5.1.2 流变特性
        5.1.3 稳定性
    5.2 分散剂吸附与成浆的关系
        5.2.1 分散剂比例对成浆浓度的影响
        5.2.2 制浆用分散剂比例与饱和吸附量的关系
        5.2.3 分散剂对成浆浓度的影响与饱和吸附量的关系
        5.2.4 饱和吸附量与成浆浓度的关系
        5.2.5 煤对分散剂的吸附量与煤浆稳定性的关系
    5.3 煤的润湿性与煤成浆浓度的关系
    5.4 煤的Zeta电位与煤浆稳定性的关系
    5.5 分散剂降低水表面张力与吸附的关系
    5.6 本章小结
6 全文总结和展望
    6.1 全文总结
    6.2 主要创新点
    6.3 工作展望
参考文献
附录
    作者简介
    攻读硕士期间论文发表情况
    参加的科研项目


【参考文献】：
期刊论文
[1]聚羧酸盐侧链长度对水煤浆分散性能的影响及其作用机理[J]. 朱军峰,李元博,张光华,王睿.  化工学报. 2015(10)
[2]不同分子量磺化丙酮-甲醛缩聚物在煤上的吸附及水煤浆流变性能[J]. 张光华,李元博,朱军峰,王睿.  陕西科技大学学报(自然科学版). 2015(01)
[3]煤尘表面含氧官能团对煤尘润湿性能的影响[J]. 王超群,林柏泉,李庆钊,代华明.  煤矿安全. 2014(05)
[4]水煤浆技术是治理PM2.5的重要手段[J]. 李显俊,叶治成,赵莉敏,林培勤.  能源与环境. 2014(02)
[5]全温度段裂解提质对锡盟褐煤成浆特性的影响[J]. 李燕,王智化,梁晓晔,黄镇宇,刘建忠,周俊虎,岑可法.  燃料化学学报. 2014(02)
[6]不同相对分子质量对接枝磺化木质素水煤浆分散剂吸附分散性能的影响[J]. 杨东杰,郭闻源,李旭昭,王玥,邱学青.  燃料化学学报. 2013(01)
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[8]淀粉水煤浆分散剂的制备及性能研究[J]. 赵方,张光华,朱军峰,石丽丽,徐海龙.  煤炭学报. 2012(S2)
[9]SAF及其与木质素磺酸钠复配分散剂的性能研究[J]. 郭培培,苏华,卫引茂.  应用化工. 2011(10)
[10]水煤浆添加剂研究及发展动向[J]. 刘明强,刘建忠,王传成,高夫燕,王睿坤,周俊虎,岑可法.  现代化工. 2011(07)

博士论文
[1]微生物对煤的表面改性作用及浮选应用[D]. 陈瑜.中国矿业大学（北京） 2014
[2]腐殖酸基水煤浆分散剂的合成、性能及其作用机理研究[D]. 李俊国.陕西科技大学 2014
[3]基于石油焦的浆体燃料制备及特性研究[D]. 高夫燕.浙江大学 2013
[4]褐煤水热脱水提质制备高浓度水煤浆的基础研究[D]. 虞育杰.浙江大学 2013
[5]低阶煤水热改性制浆的微观机理及燃烧特性研究[D]. 赵卫东.浙江大学 2009
[6]水煤浆代油清洁燃烧的研究及工业应用[D]. 翁卫国.浙江大学 2006

硕士论文
[1]紫外线对煤表面亲疏水性作用的研究[D]. 王启.太原理工大学 2015
[2]高效萘系水煤浆分散剂的合成及性能研究[D]. 韩敏.天津科技大学 2014
[3]腐植酸系水煤浆分散剂的合成及性能研究[D]. 刘龙.陕西科技大学 2013
[4]分散剂的结构特征对其在煤粒表面吸附性能的影响[D]. 王玥.华南理工大学 2010
[5]神华煤水煤浆特性及改进成浆性研究[D]. 叶琳.浙江大学 2007
[6]水煤浆添加剂及工业废液与煤种的适配规律研究[D]. 刘彩芳.浙江大学 2007
[7]新建670t/h超高压水煤浆锅炉的燃烧试验研究[D]. 杨晓钢.浙江大学 2006



本文编号：3185850