气流床气化细灰的物化性质及润湿特性研究
发布时间：2021-07-03 06:51
气流床气化过程中产生的气化细灰粒度小、组成复杂、形态多样,细灰的低能耗高效脱除对确保气化系统长周期稳定运行至关重要。论文以气流床煤气化细灰为研究对象,分析测定了不同来源、不同粒度气化细灰的孔隙结构、可燃物含量、表面基团、化学组成和矿物质组成等物理化学性质,考察了不同气化细灰的润湿特性,以及细灰的物化性质对其润湿特性的影响规律,得主要结论如下:同来源不同粒度分布气化细灰,其平均孔径、可燃物含量和硅铝质细颗粒百分含量与颗粒粒度间存在较好的线性关系;随粒度增大,细灰的比表面积增大,平均孔径减小,可燃物含量增加,硅铝质细颗粒百分含量降低,细灰表面含有的Si-O-Si和-OH两基团的吸收峰强度无明显差异。对粒度分布相近不同来源气化细灰,粉煤气化细灰中-OH含量普遍较低;粉煤气化细灰或原料中掺混石油焦的水煤浆气化细灰可燃物含量更高。多喷嘴对置式水煤浆气化细灰的接触角整体上随着细灰粒度增大而减小,但不随粒度单调变化;细灰中以Si-O-Si和-OH为主的表面基团和以SiO2为主的无机矿物含量的增加均有利于其润湿性的增强;细灰表面Si-O-Si基团峰面积和-OH基团峰面积与其接触角间存在较好的线性关系。...
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１燃煤细颗粒物的形成??Ｆｉｇ．２．１?Ｔｈｅ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｆｉｎｅ?ｐａｒｔｉｃｌｅｓ?ｂｙ?ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ??２．２．２细颗粒物的传统脱除方法??
华东理工大学硕士学位论文?第７页??（１）化学团聚技术??化学团聚技术的作用机理是在团聚剂的吸附下，颗粒间形成液桥力将颗粒物连接形??成较大的颗粒链或颗粒团％。化学团聚是通过使用各种化学团聚剂对颗粒物进行团聚长??大的技术，其过程如图２．２所示。通过将化学团聚技术与现有的除尘设备结合从而实现??团聚，是颗粒物团聚研究的热点。在化学团聚过裎的同时，颗粒物中部分有害物质被除??去，应用价值非常广泛；但是团聚剂容易造成环境污染，并且价格昂贵，这限制了在工??程实践中大规模应用。因此，研究污染更轻经济性更好的新型化学团聚剂是未来化学团??聚技术的主要趋势。??敛＋沒：４麵＾象??釉敉物?Ｗ丨聚剂液淌?闭聚体??图２．２细颗粒物化学团聚过程??Ｆｉｇ．２．２?Ｃｈｅｍｉｃａｌ?ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｆｉｎｅ?ｐａｒｔｉｃｌｅｓ??（２）声波团聚技术??声波团聚技术的团聚机理以及最佳参数等己存在一定的研究成果，并且实验模型得??到了有效的建立，然而高声压级的声波容易造成噪声污染，且耗费电能巨大，在此外声??场中颗粒物和气体之间的相互作用也非常复杂，难以得到充分的研宄［３４１。因此，声波团??聚技术未来的发展更倾向于研究开发一种能耗低、噪声污染孝声源稳定的声波团聚方??法［３５］。??（３）电团聚技术??电团聚技术是有效脱除细颗粒物的团聚方法之一，但是由于其存在除尘极板易积灰、??能耗较大以及一次投资费用高等问题，电团聚技术在工业生产中的应用某种程度上受到??制约。和直流电场相比，外加交变电场的团聚效果更好，因此异极性荷电细颗粒物的团??聚效率比同极性荷电细颗粒物更高，因此，电团聚技术未来
华东理工大学硕士学位论文?第１３页??一??：??：??：??：??图２．４静滴法测量接触角示意图??Ｆｉｇ．２．４?Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ｃｏｎｔａｃｔ?ａｎｇｌｅ?ｂｙ?ｓｅｓｓｉｌｅ?ｄｒｏｐ?ｍｅｔｈｏｄ??（２）?Ｗａｓｈｂｕｒｎ毛细管上升法??Ｗａｓｈｂｕｒｎ毛细管上升法是向底部用滤纸密封的毛细玻璃管中装填样品，振荡直至样??品密实后使滤纸与液面接触，通过Ｗａｓｈｂｕｒｎ方程计算得出相对接触角。村田逞诠考??察了利用Ｗａｓｈｂｕｒｎ毛细管上升法测定接触角的精度，研究得出测定精度极高。然而，??当颗粒为疏水颗粒时不能采用该种方法。??（３）水膜浮选法??水膜浮选法是将样品均匀地撒在液体表面上，统计在一定时间内沉入液体中的样品??质量占总质量的百分比。沉入液体中样品质量百分比越高，则样品的润湿性越好。该方??法要求样品需要均匀地撒在液体表面同时保证每个颗粒都能和液体接触。在实际测量过??程中可能因铺撒不够均匀或者实验操作精度而出现误差。??２．４．２细灰物理化学性质对润湿性的影响??对煤尘和气化细灰等颗粒物的物理化学性质进行研宄，并获得其物理化学性质与润??湿特性的内在关系，研究结果将有助于在降尘和气化细灰湿法脱除过程中细颗粒的更好??脱除。??多年来，国内外学者对影响煤尘和气化细灰润湿性的物理化学性质进行系统性的研??究。研究发现，颗粒粒径、粒度分布、孔隙结构、矿物质组成、官能团种类及含量、可??燃物含量、挥发分等均会一定程度地影响颗粒的润湿特性。??叶川等Ｒ１运用多元统计分析方法，发现煤尘润湿性的影响因素为煤尘挥发分、残炭??含量、灰分、水分、羟基含量和水质指标（ＣＯＤ）。其中
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤矿粉尘润湿性能试验及其影响因素研究[J]. 叶川,徐宁,周建伟,凌伟. 煤炭科技. 2019(04)
[2]大气颗粒物中颗粒微观形貌特征及其矿物组成分析[J]. 徐宗泽,代群威,王岩,宁波,王澜. 化工矿物与加工. 2019(09)
[3]低阶煤物理性质与化学组成对其润湿性影响[J]. 孔德婷,马琳鸽,李永龙,刘聪云. 煤炭加工与综合利用. 2019(05)
[4]超声波作用下煤体微观结构的试验研究[J]. 宋超,姜永东,王苏健,王鹏,李业,宋晓. 煤炭科学技术. 2019(05)
[5]酸洗脱除矿物对煤化学组成及润湿性的影响[J]. 张薇,宋强,张帆,舒新前. 煤炭转化. 2019(03)
[6]工业领域煤炭清洁高效燃烧利用技术现状与发展建议[J]. 吕清刚,李诗媛,黄粲然. 中国科学院院刊. 2019(04)
[7]细颗粒物PM2.5团聚除尘技术的研究进展[J]. 李海英,张春奇,刘东. 环境工程. 2018(09)
[8]多喷嘴对置式水煤浆气化炉炉渣特性研究[J]. 宋瑞领,李静,付亮亮,许义,蓝天. 洁净煤技术. 2018(05)
[9]细粉物料超声辅助筛分的机理研究[J]. 陈亚哲,刘刚,刘帅,姚红良. 机械设计与制造. 2018(S1)
[10]煤液化条件下铁系催化剂的相变[J]. 吴艳,赵鹏,毛学锋. 煤炭学报. 2018(05)
博士论文
[1]煤尘的润湿机理研究[D]. 杨静.山东科技大学 2008
硕士论文
[1]气流床气化灰渣的理化特性研究[D]. 盛羽静.华东理工大学 2017
[2]微米级颗粒润湿特性及其在固阀塔中的洗涤效率研究[D]. 许琳.华东理工大学 2017
[3]新型煤尘润湿剂的实验研究[D]. 马艳玲.安徽理工大学 2016
[4]煤表面润湿性影响因素分析[D]. 李娇阳.河南理工大学 2016
[5]燃煤电厂粉煤灰品质控制技术研究[D]. 姬海宏.华北电力大学（河北） 2009
[6]煤燃烧超细颗粒物及其重金属生成与分布特征研究[D]. 范海燕.浙江大学 2004
本文编号：3262101
【文章来源】：华东理工大学上海市 211工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：70 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
图２．１燃煤细颗粒物的形成??Ｆｉｇ．２．１?Ｔｈｅ?ｆｏｒｍａｔｉｏｎ?ｏｆ?ｆｉｎｅ?ｐａｒｔｉｃｌｅｓ?ｂｙ?ｃｏｍｂｕｓｔｉｏｎ??２．２．２细颗粒物的传统脱除方法??
华东理工大学硕士学位论文?第７页??（１）化学团聚技术??化学团聚技术的作用机理是在团聚剂的吸附下，颗粒间形成液桥力将颗粒物连接形??成较大的颗粒链或颗粒团％。化学团聚是通过使用各种化学团聚剂对颗粒物进行团聚长??大的技术，其过程如图２．２所示。通过将化学团聚技术与现有的除尘设备结合从而实现??团聚，是颗粒物团聚研究的热点。在化学团聚过裎的同时，颗粒物中部分有害物质被除??去，应用价值非常广泛；但是团聚剂容易造成环境污染，并且价格昂贵，这限制了在工??程实践中大规模应用。因此，研究污染更轻经济性更好的新型化学团聚剂是未来化学团??聚技术的主要趋势。??敛＋沒：４麵＾象??釉敉物?Ｗ丨聚剂液淌?闭聚体??图２．２细颗粒物化学团聚过程??Ｆｉｇ．２．２?Ｃｈｅｍｉｃａｌ?ａｇｇｌｏｍｅｒａｔｉｏｎ?ｐｒｏｃｅｓｓ?ｏｆ?ｆｉｎｅ?ｐａｒｔｉｃｌｅｓ??（２）声波团聚技术??声波团聚技术的团聚机理以及最佳参数等己存在一定的研究成果，并且实验模型得??到了有效的建立，然而高声压级的声波容易造成噪声污染，且耗费电能巨大，在此外声??场中颗粒物和气体之间的相互作用也非常复杂，难以得到充分的研宄［３４１。因此，声波团??聚技术未来的发展更倾向于研究开发一种能耗低、噪声污染孝声源稳定的声波团聚方??法［３５］。??（３）电团聚技术??电团聚技术是有效脱除细颗粒物的团聚方法之一，但是由于其存在除尘极板易积灰、??能耗较大以及一次投资费用高等问题，电团聚技术在工业生产中的应用某种程度上受到??制约。和直流电场相比，外加交变电场的团聚效果更好，因此异极性荷电细颗粒物的团??聚效率比同极性荷电细颗粒物更高，因此，电团聚技术未来
华东理工大学硕士学位论文?第１３页??一??：??：??：??：??图２．４静滴法测量接触角示意图??Ｆｉｇ．２．４?Ｍｅａｓｕｒｅｍｅｎｔ?ｏｆ?ｃｏｎｔａｃｔ?ａｎｇｌｅ?ｂｙ?ｓｅｓｓｉｌｅ?ｄｒｏｐ?ｍｅｔｈｏｄ??（２）?Ｗａｓｈｂｕｒｎ毛细管上升法??Ｗａｓｈｂｕｒｎ毛细管上升法是向底部用滤纸密封的毛细玻璃管中装填样品，振荡直至样??品密实后使滤纸与液面接触，通过Ｗａｓｈｂｕｒｎ方程计算得出相对接触角。村田逞诠考??察了利用Ｗａｓｈｂｕｒｎ毛细管上升法测定接触角的精度，研究得出测定精度极高。然而，??当颗粒为疏水颗粒时不能采用该种方法。??（３）水膜浮选法??水膜浮选法是将样品均匀地撒在液体表面上，统计在一定时间内沉入液体中的样品??质量占总质量的百分比。沉入液体中样品质量百分比越高，则样品的润湿性越好。该方??法要求样品需要均匀地撒在液体表面同时保证每个颗粒都能和液体接触。在实际测量过??程中可能因铺撒不够均匀或者实验操作精度而出现误差。??２．４．２细灰物理化学性质对润湿性的影响??对煤尘和气化细灰等颗粒物的物理化学性质进行研宄，并获得其物理化学性质与润??湿特性的内在关系，研究结果将有助于在降尘和气化细灰湿法脱除过程中细颗粒的更好??脱除。??多年来，国内外学者对影响煤尘和气化细灰润湿性的物理化学性质进行系统性的研??究。研究发现，颗粒粒径、粒度分布、孔隙结构、矿物质组成、官能团种类及含量、可??燃物含量、挥发分等均会一定程度地影响颗粒的润湿特性。??叶川等Ｒ１运用多元统计分析方法，发现煤尘润湿性的影响因素为煤尘挥发分、残炭??含量、灰分、水分、羟基含量和水质指标（ＣＯＤ）。其中
【参考文献】：
期刊论文
[1]煤矿粉尘润湿性能试验及其影响因素研究[J]. 叶川,徐宁,周建伟,凌伟. 煤炭科技. 2019(04)
[2]大气颗粒物中颗粒微观形貌特征及其矿物组成分析[J]. 徐宗泽,代群威,王岩,宁波,王澜. 化工矿物与加工. 2019(09)
[3]低阶煤物理性质与化学组成对其润湿性影响[J]. 孔德婷,马琳鸽,李永龙,刘聪云. 煤炭加工与综合利用. 2019(05)
[4]超声波作用下煤体微观结构的试验研究[J]. 宋超,姜永东,王苏健,王鹏,李业,宋晓. 煤炭科学技术. 2019(05)
[5]酸洗脱除矿物对煤化学组成及润湿性的影响[J]. 张薇,宋强,张帆,舒新前. 煤炭转化. 2019(03)
[6]工业领域煤炭清洁高效燃烧利用技术现状与发展建议[J]. 吕清刚,李诗媛,黄粲然. 中国科学院院刊. 2019(04)
[7]细颗粒物PM2.5团聚除尘技术的研究进展[J]. 李海英,张春奇,刘东. 环境工程. 2018(09)
[8]多喷嘴对置式水煤浆气化炉炉渣特性研究[J]. 宋瑞领,李静,付亮亮,许义,蓝天. 洁净煤技术. 2018(05)
[9]细粉物料超声辅助筛分的机理研究[J]. 陈亚哲,刘刚,刘帅,姚红良. 机械设计与制造. 2018(S1)
[10]煤液化条件下铁系催化剂的相变[J]. 吴艳,赵鹏,毛学锋. 煤炭学报. 2018(05)
博士论文
[1]煤尘的润湿机理研究[D]. 杨静.山东科技大学 2008
硕士论文
[1]气流床气化灰渣的理化特性研究[D]. 盛羽静.华东理工大学 2017
[2]微米级颗粒润湿特性及其在固阀塔中的洗涤效率研究[D]. 许琳.华东理工大学 2017
[3]新型煤尘润湿剂的实验研究[D]. 马艳玲.安徽理工大学 2016
[4]煤表面润湿性影响因素分析[D]. 李娇阳.河南理工大学 2016
[5]燃煤电厂粉煤灰品质控制技术研究[D]. 姬海宏.华北电力大学（河北） 2009
[6]煤燃烧超细颗粒物及其重金属生成与分布特征研究[D]. 范海燕.浙江大学 2004
本文编号：3262101
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