防治煤自燃的阻化微胶囊制备及性能研究
发布时间：2021-09-14 20:26
目前,常用的综放采煤技术导致采空区遗留残煤多、漏风严重,使得煤自燃频繁发生。而采空区遗煤的自燃具有空间和时间上的不确定性,从而导致常规的防灭火方法无法有效作用。因此,本文提出微胶囊阻化的思路。将高效的阻化剂进行微胶囊化处理,从而实现芯材阻化剂的定时、定点释放。该方法能有效克服环境及阻化剂本身的性质对阻化效果的不良影响,并能提升阻化寿命及阻化效率。以PEG6000为壁材,LDHs为芯材,采用熔化分散冷凝法成功制备出阻化微胶囊。TG/DSC、FTIR、SEM-EDS用于对微胶囊的热解、包覆、表面形貌、分散性等特性的研究。结果表明:微胶囊外表光滑、无粘结现象、微粒间分散均匀,直径在200μm左右。包覆性良好,表面仅为PEG6000的效元素为C、O,研磨破碎后同时具有PEG6000和LDHs的特征峰。具有良好的热稳定性,热解主要分为三个阶段,初始热解温度为232.47℃,热解之前由PEG6000起到阻化作用,热解则是由LDHs起到阻化作用。壁材动作温度在59.8℃之前,总放热量较小为983J/g。采用TG/DSC实验研究了不同芯壁比阻化微胶囊对煤样A自燃特性的影响,计算其表观活化能,综合优选最...
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
煤炭在我国能源结构中的占比面对严重的煤炭自燃灾害，相应的矿井火灾防治技术也在不断的进步
常直径在1-1000μm，因膜层材料的差异而具有不同的功能性[8]。迄今为止，该技术已普遍用于医学、化工、织布、建筑、食品、日化用品、功能材料开发等领域，其在阻燃领域的研究也已成为一大热点[9-11]。针对阻化剂技术在防治采空区遗煤所面临的阻化时间短、阻化精度低、易腐蚀井下设备等缺点，把阻化剂通过微胶囊化处理。选择合适的壁材，使其能够对环境产生响应，在需要时释放阻化剂，从而达到精准阻化；同时壁材将芯材与外界环境隔离开来，能够起到隔离、保护、控制释放等作用，进一步延长其阻化寿命和提高阻化剂的利用率。图1.2微胶囊示意图
技术路线
【参考文献】：
期刊论文
[1]离子液体处理煤的低温氧化特性[J]. 肖旸,李达江,吕慧菲,尹岚,陈龙刚. 煤炭转化. 2018(06)
[2]微胶囊制备技术及其聚合物基功能复合材料研究与应用进展[J]. 崔锦峰,张亚斌,张静,慕波,郭军红,杨保平. 涂料工业. 2018(11)
[3]原位聚合法制备微胶囊的研究进展[J]. 宋云飞,娄鸿飞,吕绪良,周雪琴,李巍. 化工新型材料. 2018(09)
[4]BENT/AM/AA高吸水凝胶防治煤矿火灾实验研究[J]. 王晓峰,王俊峰,唐一博. 煤矿安全. 2018(07)
[5]尿素对煤炭自燃的阻化作用[J]. 李玉春,商晓林. 内蒙古煤炭经济. 2018(07)
[6]锌镁铝层状双氢氧化物对煤自燃的阻化特性[J]. 张玉涛,史学强,李亚清,文虎,黄遥,李山山,刘宇睿. 煤炭学报. 2017(11)
[7]稀土类水滑石的煤自燃阻化效果研究[J]. 金永飞,李毅恒,刘博. 煤炭技术. 2017(10)
[8]MgCl2对煤一次氧化与二次氧化影响的实验研究[J]. 段志勇,王飞. 煤矿安全. 2017(06)
[9]煤自燃阻化剂的阻化效果动力学分析及优选[J]. 李晓曦,谭波. 中国安全科学学报. 2017(06)
[10]不同自燃性煤氧化阶段的表征差异[J]. 余明高,袁壮,褚廷湘,郭品坤,郑凯. 重庆大学学报. 2017(02)
博士论文
[1]基于氧化特性的煤自燃阻化剂机理及性能研究[D]. 杨漪.西安科技大学 2015
[2]Zn/Mg/Al-LDHs/神府煤复合材料结构与性能研究[D]. 刘博.西安科技大学 2014
硕士论文
[1]防治煤自燃的微胶囊化复合阻化剂研究[D]. 白子明.中国矿业大学 2019
[2]煤矿用微胶囊材料防灭火性能研究[D]. 吴世博.西安科技大学 2018
[3]稀土类水滑石的煤自燃阻化机理研究[D]. 李毅恒.西安科技大学 2018
[4]咪唑类离子液体抑制煤自燃热效应及动力学研究[D]. 吕慧菲.西安科技大学 2018
[5]煤自燃倾向性及阻化技术的实验研究[D]. 周清清.浙江大学 2018
[6]高瓦斯易自燃煤层采空区CO2防灭火技术研究[D]. 张超.太原理工大学 2015
[7]粉煤灰无机固化充填材料性能研究[D]. 李波.西安科技大学 2015
[8]阻化泡沫防治煤自燃技术研究[D]. 曹旭光.西安科技大学 2013
[9]阻化剂抑制煤自燃的实验研究[D]. 谢锋承.河南理工大学 2011
[10]阻化剂抑制煤炭氧化自燃性能的实验研究[D]. 郑兰芳.西安科技大学 2009
本文编号：3395476
【文章来源】：西安科技大学陕西省
【文章页数】：79 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
煤炭在我国能源结构中的占比面对严重的煤炭自燃灾害，相应的矿井火灾防治技术也在不断的进步
常直径在1-1000μm，因膜层材料的差异而具有不同的功能性[8]。迄今为止，该技术已普遍用于医学、化工、织布、建筑、食品、日化用品、功能材料开发等领域，其在阻燃领域的研究也已成为一大热点[9-11]。针对阻化剂技术在防治采空区遗煤所面临的阻化时间短、阻化精度低、易腐蚀井下设备等缺点，把阻化剂通过微胶囊化处理。选择合适的壁材，使其能够对环境产生响应，在需要时释放阻化剂，从而达到精准阻化；同时壁材将芯材与外界环境隔离开来，能够起到隔离、保护、控制释放等作用，进一步延长其阻化寿命和提高阻化剂的利用率。图1.2微胶囊示意图
技术路线
【参考文献】：
期刊论文
[1]离子液体处理煤的低温氧化特性[J]. 肖旸,李达江,吕慧菲,尹岚,陈龙刚. 煤炭转化. 2018(06)
[2]微胶囊制备技术及其聚合物基功能复合材料研究与应用进展[J]. 崔锦峰,张亚斌,张静,慕波,郭军红,杨保平. 涂料工业. 2018(11)
[3]原位聚合法制备微胶囊的研究进展[J]. 宋云飞,娄鸿飞,吕绪良,周雪琴,李巍. 化工新型材料. 2018(09)
[4]BENT/AM/AA高吸水凝胶防治煤矿火灾实验研究[J]. 王晓峰,王俊峰,唐一博. 煤矿安全. 2018(07)
[5]尿素对煤炭自燃的阻化作用[J]. 李玉春,商晓林. 内蒙古煤炭经济. 2018(07)
[6]锌镁铝层状双氢氧化物对煤自燃的阻化特性[J]. 张玉涛,史学强,李亚清,文虎,黄遥,李山山,刘宇睿. 煤炭学报. 2017(11)
[7]稀土类水滑石的煤自燃阻化效果研究[J]. 金永飞,李毅恒,刘博. 煤炭技术. 2017(10)
[8]MgCl2对煤一次氧化与二次氧化影响的实验研究[J]. 段志勇,王飞. 煤矿安全. 2017(06)
[9]煤自燃阻化剂的阻化效果动力学分析及优选[J]. 李晓曦,谭波. 中国安全科学学报. 2017(06)
[10]不同自燃性煤氧化阶段的表征差异[J]. 余明高,袁壮,褚廷湘,郭品坤,郑凯. 重庆大学学报. 2017(02)
博士论文
[1]基于氧化特性的煤自燃阻化剂机理及性能研究[D]. 杨漪.西安科技大学 2015
[2]Zn/Mg/Al-LDHs/神府煤复合材料结构与性能研究[D]. 刘博.西安科技大学 2014
硕士论文
[1]防治煤自燃的微胶囊化复合阻化剂研究[D]. 白子明.中国矿业大学 2019
[2]煤矿用微胶囊材料防灭火性能研究[D]. 吴世博.西安科技大学 2018
[3]稀土类水滑石的煤自燃阻化机理研究[D]. 李毅恒.西安科技大学 2018
[4]咪唑类离子液体抑制煤自燃热效应及动力学研究[D]. 吕慧菲.西安科技大学 2018
[5]煤自燃倾向性及阻化技术的实验研究[D]. 周清清.浙江大学 2018
[6]高瓦斯易自燃煤层采空区CO2防灭火技术研究[D]. 张超.太原理工大学 2015
[7]粉煤灰无机固化充填材料性能研究[D]. 李波.西安科技大学 2015
[8]阻化泡沫防治煤自燃技术研究[D]. 曹旭光.西安科技大学 2013
[9]阻化剂抑制煤自燃的实验研究[D]. 谢锋承.河南理工大学 2011
[10]阻化剂抑制煤炭氧化自燃性能的实验研究[D]. 郑兰芳.西安科技大学 2009
本文编号：3395476
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