活性焦用生物质黏结剂制备条件优化及其性能研究

以榆树皮为原料制备生产活性焦所需的黏结剂,研究了NaOH溶液中NaOH质量分数、处理温度和处理时间对生物质黏结剂黏度的影响,用单因素实验确定各影响因素的取值范围,采用响应曲面法,以黏度为响应值,通过3因素3水平Box-Behnken实验设计,对生物质黏结剂的制备条件进行模拟优化。结果表明:随着NaOH质量分数、处理时间和处理温度的增大,黏度均呈先增大后减小的趋势,且NaOH质量分数对黏度的影响最大,处理温度次之,处理时间的影响最小;最优工艺条件:NaOH质量分数为1.15%,处理温度为66.19℃,处理时间为87.67 min,黏度可达10381.6 mPa·s,与预测值拟合较好,模型准确度较高;通过对比榆树皮生物质用1%(NaOH质量分数)NaOH溶液处理前后的SEM照片和FTIR谱可知,NaOH溶液处理后的榆树皮表面粗糙杂乱,木质素和纤维素充分暴露,同时较好地保留了原本的化学结构。通过研究活性焦添加榆树皮生物质黏结剂前后性能的变化,实验结果表明,随着生物质黏结剂添加量增多,活性焦的碘吸附值和抗压强度增大,活性焦的灰分和收率降低。当生物质黏结剂添加量为30%时,碘吸附值较添加前增大440.3 mg/g,抗压强度提高262.9 N,灰分降低5.8%。

生物质型煤的燃烧特性和影响因素

利用热分析仪和自行设计的实验台研究了生物质型煤的燃烧特性.结果表明:无烟煤生物质型煤中生物质分解释放速率快于烟煤生物质型煤,且无烟煤生物质型煤出现两个放热峰,分别为生物质分解、挥发分燃烧和固定碳分解所致,而烟煤生物质型煤仅一个放热峰.原料煤煤种和炉膛温度对生物质型煤的燃烧特性有明显影响,烟煤型煤燃烧特性优于无烟煤型煤;炉膛温度越高,生物质型煤燃烧失重率越大.

以纳米纤维素为黏结剂的多孔Co 3O 4电极材料的制备及性能

以纳米纤维素(NFC)作为生物质基黏结剂,以金属有机框架ZIF-67前驱体热分解制备的多孔Co3O4(PCP)作为活性成分,制备了NFC/PCP复合电极材料。采用TEM、XRD和XPS手段对PCP的物化结构进行表征,探究了NFC与PCP不同复合比例对NFC/PCP复合电极的电化学性能影响。结果表明:PCP在高温煅烧后,仍然保留着ZIF-67的多面体形状,具有较大的比表面积(44.9 m 2/g)。NFC作为黏结剂不仅具有良好的黏附力而且促进离子扩散,从而提高其电化学性能。NFC/PCP-1(NFC含量为10%)复合电极具有更大的比电容,在扫描速率为5 mV/s时,比电容为421.8 F/g,在电流密度为5 A/g下,循环充放电2000次后,电容保留率仍可达94.98%。

静压成型高密度型煤协同处置焦化危废炼焦技术研究

针对制约配型煤炼焦技术发展的主要因素,山西博嘉慧科技有限公司开展了“静高压型煤成型及配套设备”“高效生物质型煤黏结剂”等关键技术的研发,并依托山西焦化股份有限公司300 kg试验焦炉进行了静压成型高密度型煤协同处置焦化危废炼焦技术的研究。结果表明,成型压力控制在35 MPa~40 MPa、黏结剂加入质量分数为0.3%~0.4%时,可制得符合生产要求的型煤;型煤配入量占装炉煤体积分数30%时效果较好,装炉煤堆密度可从720 kg/m^(3)提高到840 kg/m^(3),焦炭产量增加16%,在型煤中配入焦化危废后对焦炭质量影响较小。