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复合型生物质型煤的配方设计

作　者: 马海娥
导　师: 王淑杰
学　校: 宁夏大学
专　业: 化学工程
关键词: 生物质型煤生物质粘结剂生活污泥除尘灰
分类号: TQ536
类　型: 硕士论文
年　份: 2014年
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内容摘要

为了解决我国的粉煤污染环境的问题,本文以煤、生物质、活性污泥、除尘灰为原料,探索并研究了生物质型煤的配方设计。(1)本文主要以跌落强度、防水时间、灰分、发热量等为主要技术指标,对所做出的生物质型煤进行测定。对煤和生物质的混合粒径及生物质的改性处理技术进行了分析研究。当煤和生物质的最佳混合粒径分别为3mm及以下和2mm及以下,做出的生物质型煤跌落强度高,防水时间长,灰分小；确定了生物质的最佳改性条件为生物质在1%的NaOH溶液中80℃浸泡并加热2h,做出的生物质型跌落强度和防水时间明显提高。(2)根据Design Expert软件设计实验,分别做出各组生物质型煤。最终确定了三种最优配方,并用此配方研制出了型煤且其各项性能达到了文献报道的类似产品的技术指标。当煤、改性锯末渣、生活污泥三者以57.0%：18.0%：25.0%的比例混合,最终做出的型煤各个指标,其跌落强度是86.1%、抗压强度是505N、防水时间是120h、灰分是14.05%、发热量是23.76MJ/kg。(3)当煤、改性锯末渣、生活污泥、改性除尘灰四者以55.0%：17.2%：18.9%：8.9%的比例混合,最终做出的型煤各个指标都达标,其跌落强度是90.1%、抗压强度是605N、防水时间是170h、灰分是12.43%、发热量是19.86MJ/kg,超过了文献报道煤与污泥按照70%：30%的比例混合,型煤的抗压强度为240N,发热量为17.83MJ/kg。(4)当煤、改性稻壳、生活污泥、改性除尘灰四者以55.0%：17.2%：18.9%：8.9%的比例混合,最终做出的型煤各个指标都达标。其中,跌落强度是89.3%、抗压强度是560N、防水时间是240h、灰分是11.92%、发热量是23.15MJ/kg。(5)本论文将农林业废弃物、生活污泥、工业废弃物废合理利用,以改性生物质、生活污泥、改性除尘灰做复合粘结剂,做出的生物质型煤跌落强度高、灰分小、发热量高,既提高了粉煤的利用率,又变废为宝,实现了资源的优化配置,具有一定的经济效益和环保效益。

全文目录

摘要  3-4
Abstract  4-5
目录  5-7
第一章绪论  7-18
  1.1 煤炭与洁净煤技术  7-8
    1.1.1 煤炭与经济问题  7
    1.1.2 煤炭与环境污染  7-8
    1.1.3 洁净煤技术  8
  1.2 生物质能与生物质型煤  8-10
    1.2.1 生物质能概述  8-9
    1.2.2 生物质能的利用  9
    1.2.3 生物质型煤  9-10
  1.3 生物质型煤的成型工艺及成型机理  10-11
  1.4 生物质型煤技术特点  11-12
    1.4.1 生物质型煤的清洁燃烧机理  11
    1.4.2 生物质型煤的点火特性  11-12
    1.4.3 生物质型煤的机械强度  12
    1.4.4 生物质型煤的挥发分释放特性  12
  1.5 生物质型煤国内外研究进展  12-16
    1.5.1 国外研究动态  12-13
    1.5.2 国内研究动态  13-16
  1.6 课题的研究内容及意义  16-18
第二章实验内容  18-24
  2.1 实验原理及实验流程图  18-19
  2.2 实验材料及仪器  19
    2.2.1 实验材料及药品  19
    2.2.2 实验仪器及设备  19
  2.3 实验步骤及操作  19-20
    2.3.1 实验步骤及项目  19-20
    2.3.2 实验基本内容  20
  2.4 生物质型煤的工业分析方法  20-23
    2.4.1 水分的测定方法  20-21
    2.4.2 灰分的测定方法  21
    2.4.3 挥发分的测定方法  21-22
    2.4.4 跌落强度测定方法  22
    2.4.5 抗压强度测定方法  22
    2.4.6 防水时间测定方法  22
    2.4.7 发热量的测定方法  22-23
    2.4.8 含硫量的测定方法  23
  2.5 工业供暖型煤的质量标准表  23-24
第三章生物质型煤实验条件的探究  24-32
  3.1 原料的工业分析  24
  3.2 生物质改性条件的优化  24-28
    3.2.1 NaOH浓度对型煤性能指标的影响  25-26
    3.2.2 加热温度对型煤性能指标的影响  26-27
    3.2.3 加热时间对型煤性能指标的影响  27-28
  3.3 煤和生物质的最佳混合粒径  28-31
    3.3.1 煤的最佳混合粒径  29-30
    3.3.2 锯末渣的最佳混合粒径  30-31
  3.4 本章小结  31-32
第四章生物质型煤的配方设计  32-51
  4.1 实验方法  32
  4.2 原料的工业分析  32
  4.3 煤和生活污泥为原料的生物质型煤配方设计  32-33
  4.4 以改性锯末渣为生物质粘结剂的型煤配方设计  33-39
  4.5 以除尘灰为添加剂的生物质型煤配方设计  39-44
  4.6 以改性稻壳为生物质的型煤配方设计  44-49
  4.7 三种配方的比较  49-50
  4.8 本章小结  50-51
第五章结论与展望  51-53
  5.1 结论  51
  5.2 建议  51-52
  5.3 展望  52-53
参考文献  53-56
致谢  56-57
个人简历  57

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