用户名: 密码: 验证码:
提质低阶煤型煤防水性能及技术研究
详细信息    本馆镜像全文|  推荐本文 |  |   获取CNKI官网全文
摘要
本文阐述了低阶煤提质的重要性及型煤防水性对型煤储存、运输的重要意义。探讨了低阶煤无粘结剂热压成型的机理及型煤的防水性能。以热压提质(HPU)工艺生产的2种不具备防水性和1种具备一定防水性的型煤作为研究对象。对两种不具备防水性的型煤采用加热处理的方法研究了不同加热温度和保温时间对其防水性的影响。针对具备一定防水性和不具备防水性的两类型煤,制备出不同浓度的煤焦油乳液、硅油乳液和聚乙烯醇(PVA)溶液作为防水剂,研究了防水剂表面改性后型煤防水性的变化。采用红外光谱(FTIR)、接触角测量等方法研究了型煤经加热处理和防水剂表面改性前后吸水率、吸水速率、接触角、含氧官能团含量、最高内在水分等性质指标的变化;研究了型煤的吸水量与时间的关系。探讨了型煤吸水的机理、加热处理和防水剂表面改性提高型煤防水性的机理。
The importance of low rank coal upgrading and the significance of briquette water resistance for briquette storage and transportation were illustrated in this paper. The mechanism of low rank coal binderless briquetting and briquette water resistant performance were discussed.2 non-water resistant briquettes and 1 water resistant briquette produced in the HPU pilot production line were studied as research objects. Effect of heat treatment temperature and holding time on the water resistance improvement of the non-water resistant briquettes was studied. Coal tar emulsion, silicone emulsion and polyvinyl alcohol (PVA) solution of different concentrations were prepared as waterproofing agents. The water resistance change after waterproofing agent treatment was studied. Infrared spectroscopy (FT-IR), contact angle measurement and other methods were employed to study the change of water sorption ratio, water sorption rate, contact angle, oxygen functional groups content, and moisture holding capacity (MHC) after heat treatment and waterproofing agent treatment. The relationship of water sorption mass and sorption time was studied. The mechanism of briquette water sorption and the mechanism of briquette water resistance improvement by heat treatment and waterproofing agent were discussed.
引文
1. BP Statistical Review of World Energy,2010
    2. 陈甲斌,贾文龙,殷俐娟.能源消费结构分析及政策研究[J].中国煤炭.2007,33(05):21-24..
    3. 文世澄.优化我国能源消费结构的初步设想[J].中国矿业.1995,4(03):11-16
    4. 俞珠峰,吕文斌.洁净煤技术及其在我国能源消费结构调整中的作用[J].中国能源.2001(05):13-18..
    5. 国务院关于促进煤炭工业健康发展的若干意见[Z].国务院,2005
    6. 杨宏辉.褐煤提质加工技术迎来发展良机[N]..
    7. 陈鹏.中国煤炭性质、分类和利用[M].北京:化学工业出版社,2004.
    8. 戴和武,詹隆.低煤化度煤与煤的新分类[M].北京:地质出版社,1988.
    9. 戴和武,谢可玉.褐煤利用技术[M].北京:煤炭工业出版社,1999.9.
    10. 徐振刚,刘随芹.型煤技术[M].北京:煤炭工业出版社,2001.
    11. 金山,徐熠,张德祥,等.褐煤加氢液化催化剂的研究进展[J].能源研究与信息.2009(01):11-16.
    12. 李小彦,降文萍,武彩英.陕北煤田侏罗纪煤直接液化问题探讨[J].煤炭科学技术.2005,33(04):59-63.
    13. 邵俊杰.褐煤提质技术现状及我国褐煤提质技术发展趋势初探[J].神华科技.2009,7(02):17-22.
    14. 张爱芸,任祥军,吴承山.东北—内蒙褐煤型煤的试制[J].煤炭技术.2001(20)3:46-47
    15. 王卫东,刘虎.型煤技术基础理论总结与探讨[J].煤炭加工与综合利用.2004,5:38-41
    16. 西克[德],郑振隆,编译.型煤黏结剂及无黏结剂成型要求及解决方案[J].山西能源与节能.2002,1:46-48
    17. 袁红莉,杨金水,王风芹,等.不可再生能源物质褐煤的生物可持续发展问题展望——微生物转化与利用研究[J].世界科技研究与发展.2002,24(03):13-17.
    18. 陈永国,郭森魁,何屏.褐煤气化及其影响因素分析[J].能源工程.2001(01):6-8.
    19. 周夏.褐煤气化技术评述[J].煤化工.2009(06):1-4
    20. 杨志臣.铁法褐煤的气化研究[J].冶金动力.2005(01):1-2
    21. 初茉,李华民.褐煤的加工与利用技术[J].煤炭工程.2005(02):47-49.
    22. 周夏.褐煤气化技术评述[J].煤化工.2009(06):1-4.
    23. Geoffrey D.Bongers, Caroline E.Burgess, John S.T.Chan et al.The origin of aliphatic hydrocarbons in brown coal liquefaction[J]. Fuel.1996(75):591-596
    24. 刘兵元.大有高硫褐煤直接液化试验研究[J].煤质技术.2004(3):56-57
    25. 朱兴华.褐煤直接液化工艺技术研究[J].煤矿设计.2000(3):41-42
    26. 杜淑凤,舒歌平.日本褐煤直接液化工艺[J].洁净煤技术.2001,7(3):34-37
    27. Peter J. Redich, Chris K.J. Hulston, Masahide Sasaki et al. Comparison of coal liquefaction yields from two different reactor systems [J]. Fuel.1996(75):1467-1470
    28. Peter J. Redich, Chris K.J. Hulston, W.Roy Jackson et al. Hydrogenation of sub-bituminous and bitu, inous coals pre-treated with water-soluble nickel-molybdenum or cobalt-molybdenum catalysts [J]. Fuel. 1999(78):83-88
    29. M.Shibaoka, Y.Ohtsukat, M.J.Womat, et al.Application of microscopy to the investigation of brown coal polysis[J]. Fuel.1995(74):1648-1653
    30. 刘绪光,李保庆.褐煤的热处理改质研究[J].煤炭转化.2000,23(1):39-42
    31. 金会心,王华,郭森魁.褐煤热解煤气的性质[J].金属学报.2000,36(4):441-444
    32. 郭树才.褐煤新法干馏[J].煤化工.2000,92(3):6-8
    33. 马林转,何屏,王华,等.云南昭通褐煤热解试验研究[J].昆明理工大学学报(理工版)2005,30(3):93-95
    34. 王永军.我国半焦产业发展概况与应用市场浅析[J].化学工业.2009,27(09):23-26
    35. 徐振刚.日本的煤炭快速热解技术[J].洁净煤技术.2001,7(01):48-51
    36. 刘光启,邓蜀平,蒋云峰,等.ATP技术用于褐煤热解提质的技术经济分析[J].洁净煤技术2007,13(06):25-28
    37. Schmidt S J.New direction for shale oil-path to a secure new oil supply well into this century[J].Oil Shale.2003,20(03):333-346
    38. Thomas G.The ENCOAL Project:Initial Commercial Shipment and Utilization of Both Solid and Liquid Products:Work Performed Under Contract No.DE-FC2 1-9OMC27339[Z].Morgantown, West Virginia:1995
    39. 王鲁敏,邓昌亮,殷军港,等.硝化褐煤对铬离子溶液的吸附研究[J].环境化学.2001,20(1):54-58
    40. 陈墚,方智利,刘中华.磷酸活化褐煤制备活性炭影响因素研究[.J].煤炭转化.2004,27(4):64-67
    41. 王鲁敏,邓昌亮,于淑静等.龙口褐煤净化含汞废水研究[J].烟台大学学报(自然科学与工程版).1998,11(2):153-156
    42. 张繁声,王淑英.碱化褐煤对电镀废水中Cu2+、Ni2+的去除效果[J].中国给水排水.2002(18):43
    43. 夏畅斌,何湘拄,史红文.磺化褐煤对Cu2+离子的吸附性能及应用研究[J].环境科学研究.2001,14(5):37-39
    44. 戴和武,杜铭华,谢可玉,等.我国低灰分褐煤资源及其优化利用[J].中国煤炭.2001,27(02):14-18.
    45. 迟姚玲,丁福臣,冀德坤,等.褐煤灰及改性褐煤灰吸附水中镍离子[J].粉煤灰综合利用.2008(03):32-36
    46. 侯影飞,周洪洋,祝威,等.褐煤半焦KOH活化制备含油污水除油吸附剂[J].化工进展.2009,28(S2):134-137.
    47. 姚伟静,辜敏,鲜学福,等.变压吸附气体分离用煤基炭分子筛的制备研究进展[J].化工进展.2009,28(04):549-553
    48. 郝又科,郝保国.腐植酸钠黏合剂配制法[J].小氮肥.2006(2):25
    49. 李华民,初茉.霍林河褐煤腐植酸开发利用技术探讨[J].煤炭工程2002(3):36-38
    50. L.M.Clemow, G.Favas, W.R.Jackson et al. Humic acids and methylated humic acids as models for reactions of brown coal with CO/H2O and with H2[J].Fuel.1999(78):567-572
    51. 刘民娟,刘大野.丹峰煤田富蜡褐煤资源特征及其利用方向[J].内蒙古煤炭经济2004(6):20-22
    52. 张学仁,于洋,刘大野,等.丹峰煤田富蜡褐煤资源赋存特征及开发利用[J].西部探矿工程.2006,122(6):120-122
    53. 宋之晔.低热值富蜡褐煤的综合利用[J].节能.2002,238(5):48-49
    54. 董平,吕玉庭,聂丽君.洁净煤与褐煤水煤浆技术[J].应用能源技术.1997,3
    55. 湛伦建等.型煤微观结构的研究[J].煤炭学报,1997,22(3):304-306.
    56. 黄光许,谌伦建,曹军.生物质型煤的成型机理和防水性能[J].煤炭学报,Vo.133 No.7 July 2008
    57. Young LR, Pfost HB, Feyerherm AM.Mechanical durability of feed pellets[J].Transactions of the ASAE 1963;6:145-50.
    58. Tabil Jr LG. Binding and pelleting characteristics of alfalfa. Ph.D.dissertation.Saskatoon [D], Saskatchewan, CA:Department of Agricultural and Bioresource Engineering, University of Saskatchewan; 1996.
    59. Richards SR.Physical testing of fuel briquettes[J].Fuel Processing Technology 1990;25:89-100.
    60. Fasina OO, Sokhansanj S.Storage and handling characteristics of alfalfa pellets[J].Powder Handling and Processing 1996;8:361-365.
    61. S.Yaman, M.Sahan, H.Haykiri-Acma et al. Fuel briquettes from biomass-lignite blends[J] Fuel Processing Technology 72 (2001) 1-8
    62. Lindley JA, Vossoughi M. Physical properties of biomass briquettes.Transactions of the ASAE 1989; 32:361-6.
    63. 徐振刚,刘随芹.型煤技术[M].北京:煤炭工业出版社,2001.
    64. 从金华等.工业型煤防水性能及工艺研究[J].煤炭加工与综合利用,1999,(2):22-24.
    65. 张慧珍.丁苯橡胶防水剂防水机理初探.云南大学学报(自然科学版)2002,24(1A):137-139.
    66. 张启忠等.刨花板用石蜡乳液防水剂的研制.吉林化工学院学报,2004,21(1):34-36.
    67. 赵雅琴.纸用石蜡乳液防水剂的制备及防水效果.造纸化学品,2003,4:39-40
    68. 陈建强等.有机硅建筑防水剂的研究与发展.浙江化工,2004,35(02):23-24.
    69. 徐彩宣.新型水性有机硅系防水剂的制备研究.化学建材,2001,1:33-34.
    70. 陈景林等.Y-128有机硅建筑防水涂料的研制.吉林化工学院学报,2004,21(1):40-41.
    71. 黄月文等.水乳型有机硅表面处理剂的性能.涂料技术与文摘,2003,01:30-34.
    72. 唐琴等.碳氟化合物-新型皮革防水剂的开发应用.西部皮革,2004,12:41-43.
    73. 吕平等.CEA橡胶乳液防水涂料及应用.房材与应用,2000,28(5):39-40.
    74. 范大和等.改性聚丙烯酸乳液织物防水剂的研制.盐城工学院学报,2000,13(3):17-20.
    75. 周宗辉.新型复合皂类防水剂.混凝土与水泥制品,2001,01:44-45.
    76. 徐滨士等.简便实用的表面粘涂技术.中国表面工程,2000,01:45-48.
    77. 秦匡宗.褐煤的结构与热降解模型初探[J].石油与天然气地质.1988,9(01):56-63..贺永德.现代煤化工技术手册[M].化学工业出版社,2004.
    79. 徐德平,张香兰,许海霞,等.原料煤粒度对型煤性能的影响[J], 洁净煤技术2000(6)4:10-12
    80. 李敏,煤表面含氧官能团的研究[D]太原理工大学硕士学位论文,2004,5
    81. 村田逞诠著.煤的润湿研究及应用[M].朱春笙,龚祯祥译.北京:煤炭工业出版社,1992
    82. 聂百胜,何学秋,王恩元,等.煤吸附水的微观机理[J].中国矿业大学学报Vo1.33 No.4 Jul.2004
    83. 何杰.煤的表面结构与润湿性[J].选煤技术,No.5,Oct.2000
    84. 李竹君.热压成型燃料工艺的实用性及其技术经济问题[J].能源工程.1987(06).
    85. 谌伦建,赵跃民.工业型煤燃烧与固硫[M].中国矿业大学出版社,2001
    86. M.J. Blesa, J.L. Miranda, M.T. Izquierdo, et al.Curing temperature effect on mechanical strength of smokeless fuel briquettes prepared with molasses[J], Fuel 82 (2003) 943-94
    87. M.J. Blesa, J.L. Miranda, R. Moliner, et al.Curing temperature effect on smokeless fuel briquettes prepared with molasses and H3PO4[J].Fuel 82 (2003) 1669-1673
    88. M.J. Blesa, J.L.Miranda, M.T. Izquierdo, et al. Curing time effect on mechanical strength of smokeless fuel briquettes[J], Fuel Processing Technology 80 (2003) 155-167
    89. Jun-ichi Ozaki, Yoshiyuki Nishiyama, Peter J. Guy, et al. Allardice.Role of carboxyl groups in the disintegration of brown coal briquettes by water sorption[J].Fuel Processing Technology 50 (1997) 57-68
    90. 孙成功,吴家珊,李保庆.低温热改质煤表面性质变化及其对浆体流变特性的影响[J], 燃料化学学报,1996,24(2):174
    91.郝爱民,李新生,宋永玮,煤的改性提质对水煤浆成浆性的影响[J],煤炭转化,2001,24(3):47
    92.魏向华,陈林涛,郭剑锋.浅谈测定煤的最高内在水分的影响因素[J]山东煤炭科技,2008(05):136-137.
    93.朱书全.水煤浆用煤的结构特性与CWS流变性的关系研究[D].中国矿业大学(北京)博士学位论文.1990
    94.卢寿慈,翁达.界面分选原理及应用[M].北京:冶金工业出版社.1992
    95.武中臣,熊智新,张淑宁,等.傅立叶变换中红外漫反射光谱法定量检测褐煤的六个关键指标[J].岩矿测试.2008,27(5):346-348.
    96.谢克昌.煤的结构与反应性[M].北京:科学出版社2002:214
    97.陈宗鳍等编.胶体与界面化学[M].北京:高等教育出版社,2001.
    98.赵国玺编著.表面活性剂物理化学(修订本)[M].北京:北京大学出版社,1991.
    99. Albers W.J.Colloid Sci.1959,14,501
    100.罗光华,郑典模,李广梅.水乳液乳化剂的选择[J].广东化工,2008,35(11):62-64
    101.周家华,崔英德,表面活性剂HLB值的分析测定与计算1.HLB值的分析测定[J].精细石油化工,2001.03
    102.周家华,崔英德,表面活性剂HLB值的分析测定与计算Ⅱ,HLB值的计算[J].精细石油化工,2001.07
    103.李冰冰,梁文平.日用化学工业.2000,1,36
    104. J.Boyd, C.Parkinson, P.Sherman, Colloid Interface Sci[J].1972.359
    105. Shinoda.K, Friberg S.Colloid Interface Sci.1975.4.281
    106. K.Shinoda, H.Saito, H.Arai, Colloid Interface Sci[J],1967.35.396
    107.罗曾义,拖船噪声抵消与左右舷分辨联合处理方法的研究[J]
    108.沈耀亚,功率超声在化工领域中的应用现状和发展趋势措施[J],现代化工,Vo1.20.No.10 Oct.2000
    109.黄文等,机械剪切超声空化复合乳化装置的研制[J],广西民族学院学报(自然科学版),vo1.10,no.4.Nov,2004
    110.刘锦丹等.石油化工,1990,19(10):707
    111.徐宁等,超声波及乳化剂复配对制备微乳柴油的影响[J],化工进展,2006,25(11)
    112.陈宗鳍等编.胶体与界面化学[M].北京:高等教育出版社,2001.297
    113.张香兰,王向龙,李科,等,以聚乙烯醇为粘结剂制备成型活性炭的研究[J],转化利用,2008(03):23-35
    114.薛强,陈金芳,赵芬,聚乙烯醇水溶液在防水水泥中应用的研究[J],精细石油化工进展,2009,10(2):36-38
    115.李子明.洁净防水型煤:中国,00245363.0[P].2001-09-05
    116.曾凡桂,谢克昌.煤结构化学的理论体系与方法论[J].煤炭学报.2004.4(29):443-447
    117. Carloson G A Energy & Fuels.1992.6.771.
    118.陈昌国,鲜学福.煤结构的研究及其发展[J].煤炭转化.1998.21(2):7-12.
    119. K. Lee Smith, et al, The Structure and Reaction Processes of Coal Plenum Press.1994
    120. Giverp H. The distribution of hydroxyl in coal and its relation to coal structure [J]. Fuel 1960,39:147
    121. Wiser. W H. Anl. Chem. Soc. Div. Fuel Chem. Pre. Print.1975.20.733
    122.朱之培,高晋生.煤化学[M].上海:上海科学技术出版社.1984
    123. Shine J.H. Towards an understanding of the coal structure [J]. Fuel.1984.63.483-497
    124.[美]亚当森A W.表面的物理化学(上册)[M].顾惕人译.北京:科学出版社,1984.315-332.
    125.邵强,张传祥.工业型煤防水性影响因素的试验研究[J].煤炭工程,2005(5):56-58
    126.张传祥,宋士玉,谌伦建,等.工业型煤冷强度形成机理的实验研究[J].焦作工学院学报(自然科学版).2002.21(1)72-74
    127.陈列绒,葛岭梅,周安宁.高温型煤复合添加剂的研究[J].洁净煤技术.2008.14(3):32-34
    128.仲晓晶,刘蓁.刘杰.工业固硫洁净型煤的开发试验研究[J].能源环境保护.2003.17(1):41-42
    129.李庆华,蒋健,杭军.免烘干防水型煤粘结剂的研究与应用[J].适用技术市场.1999.2:11-12
    131.浮爱青,余泽宇,谌伦建.生物质型煤结构对其燃烧特性影响的研究[J].洁净煤技术.2008.14(3):38-40
    131.张传祥.粘结剂组分对型煤性能影响的实验研究[J].煤炭工程.2001.11:42-44
    132. S.J.Mangena, G.J.de Korte, R.I.McCrindle.et al. The amenability of some Witbank bituminous ultra fine coals to binderless briquetting [J]. Fuel Processing Technology 2004.85:1647-1662
    133. L.J.Thoms, C.E.Snape, D.Taylor. Physical characteristics of cold cured anthracite/coke breeze briquettes prepared from a coal tar acid resin [J]. Fuel 1999.78:1691-1695
    134.翟广玉,赵继红,翟连矿.不同聚合物乳液防水涂料性能比较研究[J].新型建筑材料.2006.5:16-18
    135.余建平Louis Durot,丁海涛.单组分聚脲液体防水涂膜[J].新型建筑材料.2007.11:10-12
    136. U.Gibiiz Beker, S.Kiicuikbayrak. Briquetting of Istanbul-Kemerburgaz lignite of Turkey [J]. Fuel Processing Technology 1996.47:11-118
    137.李凤艳,暴军萍,赵天波.影响乳化硅油颗粒度因素的考察[J].精细化工.2009.26(12):1163-1166
    138.肖燕平,聂昌颉.有机硅防水剂的制备及应用[J].有机硅材料及应用.1999.4:23-24
    139.李小东,杨原梅,黄飞,陆亲亲.有机硅微乳液的制备技术[J].印染助剂.2008.25(1):9-11
    140.张小燕,黄世强.有机硅微乳液的研究进展[J].高分子通报.2006.5:52-57
    141. MERRIFIELD J H, THIMINEUR R J.Method of preparing amino functional silicone microemulsions, 5244598 [P].1993-09-14.
    142. BERTHIAUME MD, MERRIFIELD J H.Micro emulsions for high viscosity amino silicone fluids and gums and their preparation,5578298 [P] 1996-11-26.
    143.西晓林,房满满,文梓芸,等.聚乙烯醇在高性能水泥基材料中的作用机理分析[J].材料科学与工程学报.2008.26(2):264-267
    144.李万捷,陈庆柏,李春.运输用聚乙烯醇/丙烯酸接枝共聚共混物抑尘剂的制备及特性[J].煤炭学报.2010.35(7):1177-1181
    145.孟献梁,褚睿智,吴国光,等.防止煤炭自燃用聚乙烯醇隔氧凝胶的实验室制备及性能研究[J].煤炭工程.2009.9:102-105
    146.王舒,朱立群,陈贻炽.一种改性聚乙烯醇水基憎水剂的研究[J].表面技术.2004.33(3):14-16
    147.王舒,朱立群,陈贻炽.改性聚乙烯醇水性憎水剂的研究[J].现代涂料与涂装.2005.5:42-44
    148.刘志刚,张彩文,杨克锐.聚乙烯醇对土聚水泥强度的影响及机理[J].河北理工学院学报.2006.28(4):93-96
    149.暴军萍,李凤艳,赵天波.硅油乳液的制备及乳化条件的研究[J].日用化学工业.2009.39(6):395-398
    150.傅贵,袁海洋,解兴智,等.煤体对纯水吸收速度的影响因素分析[J].煤炭学报.1999.24(5):489-493

© 2004-2018 中国地质图书馆版权所有 京ICP备05064691号 京公网安备11010802017129号

地址:北京市海淀区学院路29号 邮编:100083

电话:办公室:(+86 10)66554848;文献借阅、咨询服务、科技查新:66554700