当前位置: 首页 > 学术论文 > 煤炭石油 > 正文

基于褐煤的生物质型煤成型机理及其特性研究

关注热度:736   来源:新能源学术论文  作者:肖雷
相似论文 相关推荐 你可能关注 点击排行 我要评论

【摘要】:褐煤,是世界上丰富而广泛存在的化石资源,但它却受到自身高水分、高灰分、低热值、低灰熔点、热稳定性差和容易风化自燃等特点的影响,限制了其使用范围和利用途径。而传统粗放的褐煤利用(发电)方式最终会威胁到它的有限的资源属性,也会恶化环境。因此,褐煤在利用前必须对其进行提质,同时混合生物质可直接减少依靠燃烧化石燃料而产生的二氧化碳、硫氧化物和氮氧化物的排放量,最终实现褐煤和生物质的高效洁净利用。本论文针对褐煤和生物质利用的研究现状,采用机械热压脱水方法对我国褐煤和生物质混合成型工艺展开了研究,探讨了生物质和褐煤在机械和加热的共同作用下物料颗粒间的成型粘结机理,并对加工的生物质型煤的热解特性进行了初步研究。 首先,进行了生物质型煤热压工艺条件的研究和成型工艺的优化。以小龙潭褐煤、先锋褐煤与生物质(水稻秸杆、小麦秸杆、云杉锯末)为试验物料,选择成型压力、成型温度、保压时间、生物质配比、颗粒粒径等因素,以生物质型煤机械强度(抗压强度、抗破碎强度、跌落强度)为指标对生物质型煤成型工艺展开研究,探讨了成型工艺条件与生物质型煤强度的关系。在选择的因素水平中,影响生物质型煤机械强度主次因素依次为:成型压力生物质配比成型温度保压时间,且成型压力和生物质配比的交互作用对抗压强度和抗冲击强度影响显著,成型温度和保压时间的交互作用对于抗压强度的影响不显著。 其次,对生物质型煤的成型粘结机理进行了研究。通过显微结构观察分析,生物质不同长度的纤维相互连接,互相缠绕交联,形成网络,褐煤颗粒包裹于纤维网络中;在热压作用下生物质出现了玻璃化转变,和水以及褐煤的部分熔融物质一起形成了颗粒间的液体桥,在生物质型煤出模后该液体桥转变为固体桥,增加了生物质型煤的抗压强度。另外热压的作用也会增加生物质型煤的塑性,减弱生物质型煤出模后的松弛性(弹性),避免型煤产品开裂,有助于提高生物质型煤的跌落强度。而将生物质采用稀碱液处理后作为型煤的粘结剂可以提高型煤的机械强度和防水性能。从电势和颗粒特性分析知,褐煤和生物质表面Zeta电位均为负值,而且它们亲水性均较高,热压作用虽然可以增加其接触角,但从防水性试验来看热压效果不显著;另外,热压作用可降低褐煤孔容、比表面积和孔隙率。生物质型煤具有较好的机械强度是多种机制共同作用的结果,综合生物质型煤颗粒间的结合力,颗粒间桥接为主要机制,而机械结合力和物理化学结合力(化学键、静电力、范德华力等)起到的作用比较小。 再次,对生物质型煤成型工艺条件进行了小试研究,得到了跌落强度试验指标与各组分之间的回归方程,并求出了优化成型条件:稻壳配比为27-31%,保压时间为20~21min,温度为146-153℃。而小龙潭褐煤/小麦秸秆混合燃料最佳的成型条件为:秸秆粒度为0.16-0.38mm,温度为140℃,压力为15MPa,保压时间为20min。 最后,对生物质型煤的热解特性展开了初步研究。试验物料的热解过程可以分为四个阶段,其中第三阶段为物料发生热解的主要阶段,物料失重最多,达40 %-50 %。褐煤和水稻秸杆混合后,热重曲线分阶段出现褐煤和秸杆的热解特性,近似为二者的叠加。随后采用Coats-Redfern法对热解曲线进行了拟合,建立了分阶段的拟合动力学方程。 该论文有图65幅,表25个,参考文献146篇。
【学位授予单位】:中国矿业大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2011
【分类号】:TQ536


您可以在本站搜索以下学术论文文献来了解更多相关内容

型煤粘结剂研究现状    张林生;

生物质型煤发展综述    刘滋武;黄滔;巩馨骏;王娟;朱琳;薛龙龙;邢乐乐;程艳;

白音华褐煤半焦与生物质成型及其燃烧特性研究    何红亮

高炉瓦斯灰金属化球团制备工艺粘结剂的研究    曹龙

褐煤及其混煤燃烧、结渣特性的实验研究    张晓杰,王阳,李振中,李松庚,聂其红,孙少增,张经武,秦裕琨

1150t/h锅炉掺烧褐煤的性能试验研究    王祥薇;张红飞;宋振梁;

无烟煤混煤燃烧氮氧化物排放特性的试验研究    孙迎;王永征;王明;刘兆萍;

改性黑液制备型煤粘结剂及其性能研究    郑雪琴,黄建辉,刘明华,洪树楠,詹怀宇

生物质型煤成型实验研究    金会心;李水娥;吴复忠;

低阶煤高温高压水热处理改性及其成浆特性    赵卫东;刘建忠;周俊虎;曹晓哲;张光学;岑可法;

活性污泥作为气化用型煤粘结剂的研究 Ⅰ.污泥添加量和型煤成型条件的考察    唐黎华,朱子彬,赵庆祥,郑志胜,张成芳,马鲁铭

日本神户制钢UBC工艺的开发    张伟;王再义;王相力;张宁;

生物质型煤燃烧特性    陈华艳;苏俊林;矫振伟;

生物质秸秆作为型煤粘结剂的研究    路广军;郭彦霞;程芳琴;李莹英;张宁;

粉煤成型机理研究    常鸿雁

能源植物小桐子的利用与研究进展    王岩;龙春林;程治英;

三门峡市农村户用沼气发展的影响因素及对策——基于对该市151户农户调查的分析    杨占江;汪海波;

种植密度与施肥技术对一年生盾叶薯蓣产量及效益的影响    刘伟明;王日照;

不同预处理对颗粒污泥利用厨余物产氢性能的影响    许之扬;严群;阮文权;邹华;唐蕾;

滇中地区洋蓟同一植株花苞营养成分差异性分析    王晓春;唐敏;

小麦成熟胚愈伤组织诱导条件优化的研究    吴美金;史文娟;王敏;

生物质能概念界定与属性划分的探讨    周中仁;

中国秸秆气化集中供气工程发展现状·存在问题·对策    高春雨;李铁林;王亚静;毕于运;

循环床式生物质内热热解装置研究    肖烈;张飞;张忠河;何永梅;尤希凤;

户用生物质半气化炊事炉研究    杨波;贾孟立;祝建杰;

生物质致密成型本构模型的研究    张永;韩宝生;

原料含水率对固体成型燃料成型效果的影响    张静;郭玉明;貟慧星;

昆明地区16种阔叶树种叶的热重分析    张宏宇;葛巍巍;唐朝纲;李世友;

棕榈油脂肪酸钙制备工艺优化研究    王洪荣;郝青;周永康;李国祥;

生物炼制技术在玉米加工业应用    张陆;刘艳;张英楠;

秸秆颗粒燃料厂建设的可行性探讨    姚煜冬;

生物质成型燃料产业化生产的可行性研究    姚煜冬;

采用正交设计法筛选香蕉愈伤组织诱导培养基    苏钻贤;陈厚彬;徐春香;

腐植酸应用研究新进展    李威;邹立壮;朱书全;钱芬芬;

稻秆粉末超临界醇解产物中长链脂肪酸酯的GC/MS分析    陈晓菲;古文涛;刘小贝;黄纯洁;黄志雄;王世杰;伍林;宗志敏;魏贤勇;

煤岩变形破裂电荷感应规律的研究    赵扬锋

大型电站锅炉掺烧印尼煤的研究与应用    徐远纲

合成气合成二甲醚和乙醇的试验研究    朱颖颖

电站锅炉煤粉空气富氧直接点火技术的理论及应用研究    杨建国

秸秆类生物质流态化燃烧特性研究    秦建光

基于组分的生物质热裂解机理研究    刘倩

低阶煤水热改性制浆的微观机理及燃烧特性研究    赵卫东

典型危险废物在两段式回转窑焚烧系统内的热处置和结渣特性研究及其应用    李春雨

煤气化反应动力学及渣中残碳反应活性研究    许慎启

石油焦成浆特性及不同添加物对石油焦气化反应活性的影响研究    展秀丽

风干淡水鱼鱼松压缩成型特性研究    张京

农业废弃物热解特性的研究    唐京禧

沼渣利用下温室番茄及土壤环境对水氮耦合的响应    谢景欢

构造煤的微观和超微观结构特征研究    许亚坤

义马煤气化反应性研究    谷小虎

生物质与煤混合燃烧特性的研究    马爱玲

茶园节肢动物群落动态研究    党凤花

油桃园节肢动物群落动态分析及害虫与天敌的关系研究    赵学娟

石榴园节肢动物群落动态分析及害虫与天敌之间的关系研究    禹坤

褐煤对含染料废水的吸附与絮凝作用研究    郭喜亮

球团矿粘结剂的最佳选择    陈英

烧结生产添加粘结剂的实验研究    李艳茹;周明顺;翟立委;

我国生物质能资源及其利用技术现状    曹稳根;段红;

生物质与煤流化床混烧的NO_x排放规律研究    张磊;张世红;王贤华;

生物质与煤混合燃烧的技术评述    马志刚;吴树志;白云峰;

生物质混煤燃烧过程中的腐蚀作用及其影响因素探析    栗秀娟;王永征;岳茂振;卞素芳;陆晨;

粘结剂对纯铁磁粉芯性能的影响    赵莉;李笃信;李昆;杨忠臣;张起;徐东;

正交实验法制备球团矿复合粘结剂    李博;任瑞晨;李彩霞;

褐煤无粘结剂热压成型特性    田忠坤;朱书全;

含锌铅钢铁厂粉尘处理技术现状和发展趋势分析    王东彦,王文忠,陈伟庆,周荣章,林宗彩

冶金尘泥的复合粘结剂成型及还原焙烧研究    张元波;韩桂洪;黄艳芳;李光辉;姜涛;

我国农村秸秆成型燃料规模化技术研究    樊峰鸣

煤与生物质混合动力学特性及成型燃料固硫特性研究    黄海珍

生物质发电气化过程建模及优化研究    李大中

石灰立窑代焦型煤的研制及其干燥与燃烧特性的研究    彭好义

褐煤热压脱水工艺及机理研究    万永周

生物质与煤混合燃烧特性的研究    马爱玲

木质素热裂解行为的试验研究    王凯歌

生物质复合型煤的研制及其燃烧、污染特性研究    何方

秸秆切碎及压缩成型特性与设备研究    钱湘群

粉煤成型机理研究    常鸿雁

生物质多组分的热裂解动力学研究    文丽华

钢厂废物高炉瓦斯灰的综合利用    张彦丽

造球技术在冶金再生资源中的应用研究    王天雄

生物质型煤优化配比及燃烧特性研究    陈华艳

石油焦燃烧特性的试验研究    周军

固体热载体热解焦粉成型工艺及性能研究    付东升;郑化安;杨阳;张云;王文婧;

黏结剂组分对气化型煤性能影响的研究    马爱玲;

粉煤冷压成型粘结剂的研究进展    吴冉;

混煤特性的综合性试验研究    邱建荣,马毓义,曾汉才,郭嘉

挥发份燃烧生成NO的试验研究    郭兴明,惠世恩,车得福,徐通模

煤掺混燃烧时氮析出特性的试验研究    王永征;路春美;刘汉涛;房丽丽;韩奎华;高山;

680MW超超临界锅炉混煤燃烧特性的热重试验及锅炉选型建议    曾令大;陈启卷;熊杰;王小华;

中速磨煤机煤粉团聚的原因分析    徐远纲;张成;夏季;段永华;尹俊俊;陈刚;

混煤燃烧氮析出特性试验研究    刘汉涛,王永征,路春美,李英杰,韩奎华,刘志超

混煤煤粉着火和燃尽特性的试验研究    侯栋岐,冯金梅,陈春元,闻培音

型煤复合固硫剂硫化反应特性的试验研究    路春美

高炉喷吹用煤的摩擦电选实验研究    温燕明;陈昌华;孔凡朔;

混煤煤灰熔融特性及矿物质形态的研究    李帆,邱建荣,郑楚光,胡宇

工业蜂窝型煤的配比及燃烧特性研究    王文生

煤的微生物溶解及液化机理的研究    王英

我国生物质型煤生产工艺有突破    

我国生物质型煤生产工艺技术获重大突破    

我国独创生物质型煤新工艺    

生物质型煤点火性能的理论分析和试验    刘伟军,于艳秋,胡仁德

创新技术推动生物质型煤产业化进程    文辑;

生物质型煤的制备及燃烧性能研究    李水娥,金会心,吴复忠

牛粪制备生物质型煤的研究    范学林;吕玉庭;王晓典;张闯;

生物质型煤燃烧污染特性的理论分析研究    刘伟军,刘兴家,李松生,谢毓麟

SO_x污染控制技术的现状与发展    刘伟军,马其良

生物质型煤固硫性能研究及经济性分析    金会心,李水娥,吴复忠

农作物秸秆制生物质型煤    张晓波;王克楠;王天贵;

生物质型煤技术的开发利用    李飞翔;王树众;白玉;宁新宇;马颖骏;

新技术降低生物质型煤生产成本    记者田新元

生物质型煤生产工艺有突破    任彦波

我国生物质型煤生产工艺技术获重大突破    记者祝文明

我国生物质型煤工艺获突破    许清艳

新工艺技术降低生物质型煤生产成本    记者 李静瑕

生物质型煤减少烟尘排放量显著    记者 侯铁中

我国独创生物质型煤新工艺    记者 姜小毛

新工艺助推产业化    本报记者 叶子

创新技术推动生物质型煤产业化进程    向学前

促进煤电化产业提档升级    启轩

基于褐煤的生物质型煤成型机理及其特性研究    肖雷

煤与生物质混合动力学特性及成型燃料固硫特性研究    黄海珍

提质低阶煤型煤防水性能及技术研究    王鹤

生物质型煤混合成型机理建模及工况优化研究    李晓江

生物质型煤及燃煤助燃剂的研究    张晓波

复合型生物质型煤的配方设计    马海娥

生物质型煤试验和神经网络、分形理论应用研究    蒋林

白音华褐煤半焦与生物质成型及其燃烧特性研究    何红亮

生物质型煤成型机设计及仿真分析    张万里

生物质型煤优化配比及燃烧特性研究    陈华艳

生物质及其型煤压缩成型优化方法研究与工程应用探讨    单志伟

霍林河褐煤粘结成型试验研究    李娜

生物质成型影响因素及对辊式成型机设计研究    尹玉婷

 

[ 学术论文搜索 ]  [ 加入收藏 ]  [ 告诉好友 ]  [ 打印本文 ]  [ 违规举报 ]  [ 关闭窗口 ]

 
相关学术论文推荐
 
0条 [查看全部]  相关评论
 
推荐论文
智能推荐
 
网站首页 | 关于我们 | 联系方式 | 使用协议 | 版权隐私 | 排名推广 | 广告服务 | 积分换礼 | 网站留言