中低温热解低阶烟煤水焦浆的制备

选取双鸭山东荣长焰煤为原料,制备中低温热解低阶烟煤水焦浆,建立水焦浆黏度模型,分析热解终温、保温时间、添加剂用量对水焦浆表观黏度的影响,并优化热解半焦制浆工艺。结果表明:热解终温对半焦成浆性的影响最大,热解终温与保温时间的交互作用次之,添加剂用量影响较小。浆体表观黏度,随热解终温的提高,先增大后减小;且与保温时间呈正相关、与添加剂用量呈负相关。根据水焦浆黏度模型可确定,在热解终温为450℃左右、保温时间为90 min、氨基磺酸盐和木质素磺酸钠1∶1互配的添加剂用量为0.4%条件下,煤浆质量分数最高,可达到69.0%。该研究为水煤浆制备提供了新方法。     

兰炭废水基水焦浆制备及其性能研究

采用干法制浆工艺将兰炭废水与一定粒度的半焦和少量的添加剂混合制备得到了兰炭废水基水焦浆.对半焦结构进行了SEM分析,探究了不同添加剂的添加量、不同浓度半焦的粒度配比、浆体的温度、水焦浆对表观黏度及流动性的影响等,以此来考察水焦浆成浆性能.实验结果表明,所制备的水焦浆的表观黏度应控制在200～500 mPa·s之间,6∶1∶1为最佳的粒度配比,61%为最佳的质量分数,65℃为最佳的温度,2.1%为添加剂与混合料最佳质量比,实验结果能够为该类浆体进一步用于煤气化工工艺提供一定的工程价值.     

陕北低阶烟煤回转热解反应特性

针对陕北低阶烟煤在回转式反应器中的中低温热解过程,考察热解温度、粒径等级、回转速率对粉煤热解反应规律的影响。结果表明:相比于粒径和回转速率,热解温度对热解规律的影响最为显著;随着热解温度升高,半焦产率降低,半焦中挥发分明显减少;焦油产率先增大后减小;热解气中H_2体积分数增加,CH_4体积分数减少;煤样粒径为3～4 mm时,热解焦油产率达8.48%;粒径变化在一定程度上影响半焦和热解气的产物分布与性质;提高回转速率有利于挥发分的析出,焦油和热解气产率有所增加;煤粒热解粉化程度随着热解温度升高、煤样粒径增大、回转速率提高而加剧;过高的回转速率会导致热解焦油中机械杂质含量增大,恶化产物性质。     

用于中低温热解的低阶烟煤型煤的制备

将低阶烟煤粉煤制成高热强度的型块用于中低温热解,可减少环境污染、提高低阶烟煤的利用率。选用东荣长焰煤为原料,以煤焦油为黏结剂,利用自制模具在液压机上压制型煤,测定型煤的强度,研究成型压力、黏结剂掺入量和原料水分对型煤性能的影响,并利用扫描电镜对型煤微观结构进行分析表征。结果表明:型煤的强度随黏结剂含量的增大而增大,随成型压力的增加先增加后减小,水分含量对型煤强度也有一定影响;煤焦油能浸润煤粒,充填在煤粒间隙,起到了良好的粘连作用;在煤焦油掺入量为10%、原料水分质量分数为13%、成型压力为63 MPa的条件下制取的型煤强度最佳,热强度、冷压强度、热稳定性和落下强度分别达到536.4 N/个、691.3 N/个、97.98%、99.49%,可满足中低温热解对原料的强度要求。     

工业废水与半焦配煤制浆研究

煤炭分质利用是洁净煤技术的重要组成部分,在这个过程中会产生大量的副产物半焦,但因半焦的孔隙率高、堆积密度低,所以难以制备高浓度水-半焦浆.利用煤和半焦的可磨性和粒度的差异进行半焦配煤制浆,使浆体具有较宽的粒度分布,可以显著提高浆体浓度等性能,制浆浓度可达62 wt%;同时可以解决半焦挥发分低、难以单独燃用的问题.此外,利用半焦比表面大、孔径发达的特性来吸附工业废水中有机污染物,可以降低废水对水煤浆制浆性能的劣化作用,同时能显著减少废水散发的刺激性气味,是一种资源化利用工业废水和半焦的清洁方法.     

氧化钙对褐煤和无烟煤热解特性影响

为研究CaO对褐煤和无烟煤热解特性影响,采用实验室小型固定床反应器对锡林郭勒褐煤(X)和宁夏石嘴山无烟煤(SH),进行热解实验,研究了CaO对热解三相产物分布规律影响。实验结果表明:在500~600℃时,添加2%CaO后褐煤热解生成CO_2的产率小于未添加CaO煤样热解生成CO_2的产率,添加CaO与否对其他3种气体H_2,CH_4,CO产率影响不大;与未加入CaO的褐煤煤样相比,加入CaO的褐煤煤样在相应温度下热解气相产物产率小幅度降低,且随着热解温度的升高,加入CaO的褐煤煤样气相产物产率增加速率大于未加入CaO的褐煤煤样。褐煤脱挥发分主要在600℃之前的热解阶段,而对于无烟煤来说,CaO在中温热解阶段对挥发分的脱除具有促进作用。对于褐煤半焦来说,加入2%CaO一直作为灰分存在半焦中,且随着热解温度的升高,褐煤半焦在高温时反应活性较高,发生热缩聚反应,导致半焦中有机质含量降低,以上2种原因直接导致褐煤半焦灰分升高;对于无烟煤来说,灰分增加主要是由于CaO的加入。     

热解温度对东胜褐煤等温热解的影响

对东胜褐煤进行等温热解试验,分析热解温度对褐煤热解气的组成、产量和热值的影响,并利用FTIR对褐煤及其热解产物半焦的主要分子结构进行分析。结果表明,随着等温热解温度的升高,褐煤热解产物半焦中脂肪烃类结构及含氧官能团减少;热解气中CO和H2的含量逐渐增加,CO2的含量明显降低,CH4和CnHm的含量先增加后减少,热解气的产量和热值明显增加;当热解温度为700℃时可得到较高热值的热解气,此时φ(H2)高达39.5%。     

竹浆木质素高效分散剂在酚水水煤浆中的应用

以竹浆造纸黑液为原料制备了竹浆木质素高效分散剂,并应用于酚水水煤浆的制浆;研究了竹浆木质素高效分散剂的相对分子质量和磺化度对水煤浆浆体流动性的影响,并进一步研究了助剂种类及掺量、分散剂掺量和制浆温度对酚水水煤浆制浆性能和稳定性能的影响.结果表明:具有中等相对分子质量和中等磺化度的分散剂制浆性能较优,分散降黏作用优于FDN;三聚磷酸钠与木质素分散剂复合使用可以降低水煤浆浆体的表观黏度,但加入量过高降黏效果变差,加入量为15%时,分散降黏效能最好;随着木质素分散剂掺量的增大,酚水水煤浆的表观黏度不断减小;随着制浆温度的升高,酚水水煤浆的表观黏度先减小后增大,在温度为55℃时,分散剂的降黏效果最优,浆体的表观黏度最小;木质素分散剂掺量为0.75%时,其分散降黏性能最优,此时水煤浆的稳定性最好.     

喷吹煤混煤哈氏可磨性指数非线性计算方法

通过实验验证和理论分析,证明了混煤哈氏可磨性指数与配比是非线性相关的,并利用微磨球效应理论进行了解释.通过实验测定了五组混煤的可磨性指数,由于各组数据变化区间不完全一致,无法直接比较,利用相对可磨率的定义对实验数据进行归一化处理,实现了在统一区间内比较各组实验数据.结果表明:可磨性指数不同的任意煤种混合,混煤的相对可磨率随配比的变化是一致的.利用分段式最小二乘多项式拟合得到混煤相对可磨率的计算公式,结合其定义式,提出了基于非线性假设的混煤可磨性指数计算方法.实际应用表明,该方法比线性假设公式精确性明显提高.     

氯化铽气溶胶的高温热解机理

以TbCl₃气溶胶为前驱体,在微纳米尺度研究了TbCl₃在空气氛围中的高温热解机理,用XRD和FESEM分别表征了热解产物的物相组成和微观形貌.基于实验结果和热力学分析,讨论了TbCl₃气溶胶热解生成TbO₂的化学反应机理,以及促进TbCl₃热解转变为氧化铽的动力学原因.研究结果表明:TbCl₃气溶胶在空气氛围中热解可生成具有化学计量比形式的氧化物TbO₂,当热解温度高于800℃时,热解产物为非化学计量比形式的Tb₇O₁₂,没有发现TbOCl物相;在气溶胶热解产物中可以观察到更多热解中间产物,从而对TbCl₃的性质和热解过程的认识更充分.     

提质煤与高炉喷吹用烟煤混合燃烧特性及动力学分析

利用热重分析仪对提质煤与高炉喷吹用烟煤单独燃烧过程、不同比例混合燃烧过程进行了研究。考察了提质煤添加量与混煤燃烧的特征参数、相互影响程度之间的相关性,并用DAEM动力学模型计算了不同提质煤配加量时混煤的活化能。结果表明:提质煤单独燃烧速率要快于高炉喷吹用烟煤单独燃烧速率;随着提质煤配比的增加,混煤着火温度降低,可燃指数和综合燃烧特性指数增大,燃烧性能变好;提质煤与烟煤混燃相互作用因子K值均大于1,两者在燃烧过程中具有相互促进作用;随着提质煤配比量的增加,混煤的活化能逐渐降低,混煤燃烧活性逐渐变强。     

Numerical simulation on reho-diecasting mould filling of an automobile master brake cylinder

An apparent viscosity model of semi-solid A356 aluminum alloy has been developed and the software Castsofl6.0 coupled with the model has been used to simulate the mould filling of an automobile master brake cylinder with the semi-solid A356 aluminum alloy slurry. The simulation results are in agreement with the practical filling process, indicating that the apparent viscosity model is feasible and can be used to simulate the mould filling of the semisolid A356 aluminum alloy slurry and can be used to optimize the filling process and the design of dies. A higher injection pressure, a higher ingate flow velocity of the semi-solid slurry, and a higher slurry temperature are advantageous to the mould filling of the automobile master brake cylinder.     

Unburned Carbon Loss in Fly Ash of CFB Boilers Burning Hard Coal

The unburned carbon loss in fly ash of circulating fluidized bed (CFB) boilers, most of which are burning active fuels such as lignite or peat, is normally very low. However, most CFB boilers in China usually burn hard coals such as anthracite and bituminous coal and coal wastes, so the carbon content in the fly ash from these boilers is higher than expected. This paper investigates the source of unburned carbon in the fly ash of CFB boilers burning hard coal through a series of field tests and laboratory investigations. The char behavior during combustion, including fragmentation and deactivation, which is related to the parent coal, has an important impact on the carbon burnout in CFB boilers. The research shows that char deactivation occurs during char burnout in fluidized bed combustion, especially for large particles of low rank coal. The uneven mixing of solids and air in the core region of the furnace also causes poor burnout of carbon in CFB fly ash. An index describing the volatile content (as dry ash free basis) over the heating value is proposed to present the coal rank. The coal combustion efficiency is shown to be strongly connected with this coal index. Several changes in the CFB boiler design are suggested to reduce the unburned carbon loss in the fly ash.     

高渗透水泥浆高温高压流变性研究

随着油气开采难度的增大,对固井质量和固井水泥浆添加剂的要求越来越高,需要研制开发出新型高渗透水泥浆体系。借助美国产Fann50流变仪,研究了温度和压力对高渗透水泥浆流变性的影响,并与常规水泥浆进行了对比。分析结果表明,一定压力下,高渗透水泥浆的动切力、表观粘度随温度的升高而逐渐降低,流性指数减小;一定温度下,压力对高渗透水泥浆体系流变参数的影响不如温度明显。高渗透水泥浆比常规水泥浆体系具有更好的热稳定性。运用宾汉、幂律、卡森、赫切尔巴尔克莱(H B)、带剪切稀释系数等5种模式对实验数据进行了拟合分析,结果表明,H B模式是描述高渗透水泥浆高温高压流变性的最佳模式。     

金属材料触变充填及其压力变化特征的模拟

分析了触变合金充填过程的压力变化特征,建立了耦合表观粘度的计算数学模型.对触变铝合金和钢件充型过程及压力变化进行模拟.结果表明,触变合金充型过程具有持续增加的压力变化特征,增加压力主要克服浆料流动阻力与重力,增加幅度约为0.12MPa.在成形充填速度范围内,触变合金呈现稳定的层流充填特征.相比触变铝合金,钢温度高容易引起触变成形过程的降温,表观粘度增大而导致铸件缺陷.半固态刹车泵体两种入流形式的充填压力模拟分析与实际成形结果表明,径向入流方式具有较高的成形质量.     

永恒磁场对水煤浆性能影响的初步研究

利用正交试验,在磁化杯中,对淮南洗精煤和北宿煤的成浆性能进行了初步研究。结果表明在磁化杯内磁化水、煤、和水煤浆,对水煤浆的性能都有不同程度的改变。淮南煤、北宿煤经过磁化杯磁化后,水煤浆均比空白试样粘度低、流动性好。但两种煤磁化后煤浆的析水率有所不同。     

新型锅炉燃料油的研究

本文采用调和技术,以物理化学特性参数相似的高温煤焦油和重油为原料制备锅炉用燃料油,主要考察了温度、调和比、胶体磨的剪切研磨作用、煤粉添加量对燃料油粘度的影响.得出调和油粘度变换快慢的分界温度,随着温度升高调和油和油煤浆粘度降低,初步研究了物理降粘度的方法.     

铝合金半固态触变充型过程的计算机模拟

分析半固态AlSi7Mg合金触变充型过程中各个阶段浆料的压力和速度变化特征,建立耦合半固态表观粘度的三维流场数学模型,在考虑半固态边界条件和气体阻力方程基础之上,采用SOLAVOF法对铝合金件的触变充型过程进行模拟计算.结果表明, 入流速度大小对半固态浆料充填流态有显著影响.小的入流速度浆料充填流态倾向于采用平稳充型,同时气孔等缺陷产生倾向也小.与刹车泵体轴向注入工艺相比,在一定入流速度下,采用径向注入工艺成形阻力较小,充型中不会出现充不满的铸造缺陷.上述模拟结果与实际相吻合.     

高温湿空气热物理性质计算方程

由于高温状态下温空气不能作为理想气体处理。为此,文章依据二元组分混合气体性质,根据实际气体压缩因子和维利状态方程,建立了由空气温度、压力和相对湿度表达的高温湿空气热物理性质的计算方程,并为方便工程计算,将这些方程整理成为相应的修正系数乘以纯干空气的热物理系数。