生物质型煤粘结剂的研究

2004年第4期(总第88期)应用能源技术生物质型煤粘结剂的研究鸡西市东方选煤厂王劲草铁煤集团煤炭销售公司王景权摘要通过对稻草碱处理作型煤粘结剂的研究和对生物质粘结机理的分析,证明生物质作为粘结剂生产生物质型煤是可行的。关键词生物质型煤粘结剂中图分类号:TD849文献标识码:A文章编号:1009-323020004-0015-02此在燃烧过程中,生物质型煤容易形成微孔,增加0)引言了与空气的接触面,加快了煤粒表面的扩散燃烧在照龙江省不可再生的能源中煤炭贮量超速度,提高了燃烧界面温度,从而减少了不完全燃w,在≮末50年,煤炭仍将是主要能源。煤烧所造成的黑烟和燃烧不完全的缺点。另一方灰燃烧利用基本是直接燃烧散煤,二次污染大。面,生物质型煤将不可再生的煤炭资源与可再生以哈尔滨市为例每年燃煤600多万吨向大气中的生物资源结合起来不但降低了煤炭污染问题排放大量的CO2、S0O2等污染物由于原煤燃烧造而且节约了资源,为生物质能的规模化应用提供成的空气污染占总污染物的6%,严重污染了环了一个可能的途径。境原煤燃烬率低,造成很大的浪费。基于大气污染的现状解决原煤的洁净燃烧利用有着重要意1生物质型煤成型实验义1.1材料选择与处理生物质型煤以其易着火高效燃烧低污染和1.1.1煤变废为宝而受到重视。生物质型煤具有干馏时间成型用原料煤选取七台河矿区1/3焦煤。煤短、挥发分易析出、燃点低燃烧速度快等优点,因的工业分析见下表1衰1工业分析结果表匚煤wM硫分(S)发热量七台河1/3焦煤0.500%29.472%32.20%0.42%20976ky/kg1.1.2生物质后的生物质与碱混合,加温处理。碱溶液配制为稻草:取自鸡西附近农村,自然干燥后经三级质量百分比氢氧化钠05%-20%、氧化钙粉碎混合均匀。1.0%-45%。按照质量百分比,原料煤:生物1.2成型预处理质:添加剂(助燃剂、固硫剂等)=70%:20%:原料煤进行粉碎,粉碎粒径小于3mm。粉碎10oH中国煤化工CNMHG·收稿日期:20040411应用能源技术2004年第4期(总第88期)为了考查粘结性的变化,成型过程中分别加的分解率可达到70%纤维素和半纤维素部分分人了PA、PAM煤焦油、水泥等具有粘结性质的解,剩下的部分纤维将在型煤中起连接、拉伸作物质。用。生物质分解产生的糖类物质以及果胶单宁1.3成型实验等物质具有粘结作用。生物质型煤的成型试验是利用柱状型煤成型另外,生物质灰分中富含高达50%的非金属试验机进行成型试验。成型产品为40m×元素硅。在碱处理过程中含硅物质与碱作用生成25m,成型压力为300-~500kg的硅酸钠(Na2NSiO2)类物质也具有粘结性。这两1.4试验结果类组分将附着于煤粒表面共同担负起粘结作用抗压强度与跌落强度是评价型煤的初始指复合粘结剂的作用是增强基础粘结剂的粘结标每次抗压强度和跌落强度的测试要采用20个效能。所使用的稻草粘结剂中添加焦油或PAM型煤抗压强度采用数学平均值从而使数据可靠都能使型煤具有防水性能。焦油是憎水物质,且具有代表性。PAM是两性物质其亲水基团与煤粉和稻草粘结表2型煤实验结果剂中的亲水基团作用使疏水基朝外。加PAM的抗压强度复合粘结剂所得型煤泡在水中后型煤会发生膨混配方案跌落强度耐磨强度胀但能保持手压不散。烘干后型煤仍可恢复强C+D27610912度。复合粘结剂中加入膨润土后,所得型煤不仅C+d+Tar%2962188.2防水且冷态抗压强度高。C+D+PVA0.025%30118C+D+PAM0.075%339243结语C+D+水泥001%1412045.275.2实验所选稻草经氢氧化钠处理后,固液体部其中C为煤粉,D为稻草粘结剂,Tar为煤焦分都有粘结性固体部分主要起连接作用,液体部油。A为型煤不同方向上的抗压强度。分主要起粘结作用,且前一种作用更强。对碱处试验结果表明用碱对生物进行合理的处理,理条件进行了初步探索发现碱浓度是影响粘结可以实现低压成型,为生物质型煤规模化应用提剂性能的主要因素最佳条件还有待进一步的研供了重要条件。考虑到型煤的防水性能应该对究。稻草粘结剂添加焦油或PAM所得的复合粘生物质粘结剂再添加有机或无机粘结剂复配,达结剂粘合能力强,且具有防水性能是一种有实用到正常生产的目的。前途的粘结剂。目前中国是世界上最大的煤炭生产国和消费2生物质粘结剂成型机理国能源结构仍以燃煤为主,全国约有43万台工物质在常压下用碱处理时,碱液在该温度业锅炉,11万台工业窑炉,所以发展洁净型煤成下释放出-OH,-OH首先进入生物质细胞壁的为洁净煤技术的一个重要方向。而生物质型煤以木质素中破坏木质素之中的吡喃环拆开与木质其易着火、高效燃烧低污染和变废为宝而受到重素相互缠结的纤维素和半纤维素解除了木质素视。实践证明,发展生物质型煤技术是减少煤的与半纤维素的空间立体立联网状结构,使生物质工中国煤化工的原始弹性被破坏掉,当温度达95℃时,木质素CNMHG