添加剂对煤阻燃抑尘作用及其机理研究
为了解决煤炭在储存和运输过程中自燃和扬尘的问题，本文选取了五种不同类型的添加剂，包括氯盐氯化钙、无机盐三聚磷酸钠、以及有机溶液聚乙烯乳液、甘油和实验室自制的高分子合成剂A，将其用水稀释成不同质量分数的溶液，利用阻化率测定仪、热重分析仪、鼓风干燥箱考察了添加剂对煤样的阻燃作用，利用风洞装置考察了添加剂对煤样的抑尘效率。研究结果表明: 1)分别考察了低温阶段(0℃-200℃)、中温阶段(200℃-500℃)五种添加剂对煤样的阻燃性能。其中失水率、阻化率是对添加剂低温阶段阻燃性能的考察，热解活化能是对添加剂中温阶段阻燃性能的考察。五种添加剂中，氯化钙低温阶段、中温阶段阻燃性能均较好，高分子合成剂A低温阶段阻燃性能较好、但中温阶段会促进煤的自燃，三聚磷酸钠、聚乙烯乳液、甘油无论是在低温阶段还是中温阶段阻燃性能均较差。究其原因是因为低温阶段，氯化钙溶液、高分子合成剂A配制的溶液失水率较小，保湿性能较好，易在煤粒表面形成液膜，阻止了氧气与煤粒的接触，煤样不易释放CO，阻化率较大，而三聚磷酸钠、聚乙烯乳液、甘油配制的溶液保湿性能较差，煤粒表面不易形成液膜，所以煤样阻化率较小。中温阶段除氯化钙能提高煤样热解活化能外其它添加剂均降低了煤样热解活化能，热解活化能越高煤样越不易自燃，氯化钙中温阶段与煤粒反应生成了稳定化合物，提高了煤样燃烧前的能量壁垒，而其它四种添加剂与煤粒反应生成了不稳定化合物，降低了煤样燃烧前的能量壁垒，促进了煤的自燃。 2)氯化钙、三聚磷酸钠对煤样抑尘的效率较差，甘油、聚乙烯乳液对煤样的抑尘效率随其溶液质量分数变化而变化。高分子合成剂A对煤样抑尘作用较好，其配制的四种不同质量分数溶液的抑尘率可达90％以上。五种添加剂对煤样的抑尘效率受其溶液表面张力影响较大，溶液表面张力越小，溶液在煤中的分散性越好，其对煤样的润湿性能就越好，从而对煤样的抑尘效率就越好。
添加剂;阻燃抑尘剂;煤炭扬尘;抑尘机理
安徽理工大学
硕士
化学工艺
李寒旭
2016
中文
TD714.4
76
2016-09-14（万方平台首次上网日期，不代表论文的发表时间）