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碳氢/有机硅/低碳醇三元系泡沫及抑制煤自燃的效果分析
被引量:
8
1
作者
贾海林
陈南
+3 位作者
焦振营
程龙
赵万里
潘荣锟
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期470-479,共10页
泡沫灭火剂是常用的火灾扑救方法之一,但常规泡沫灭火剂存在半衰期短,析液、聚并迅速而影响灭火效能的问题,基于火灾化学和活性剂技术,提出碳氢表面活性剂SDS、有机硅表面活性剂LS-99和低碳醇的三元系泡沫体系,并系统探究碳氢/有机硅/...
泡沫灭火剂是常用的火灾扑救方法之一,但常规泡沫灭火剂存在半衰期短,析液、聚并迅速而影响灭火效能的问题,基于火灾化学和活性剂技术,提出碳氢表面活性剂SDS、有机硅表面活性剂LS-99和低碳醇的三元系泡沫体系,并系统探究碳氢/有机硅/低碳醇的复配配比。通过表面张力、发泡高度、稳泡系数的大量测试,发现LS-99的临界胶束浓度为0.0083%。LS-99和SDS二元系在降低表面张力、提升发泡高度和稳泡系数方面具有良好的协同增效作用。在此基础上引入适量浓度的能够延缓泡沫析液、聚并的异丁醇,设计出了性能优良的碳氢/有机硅/低碳醇泡沫灭火剂。LS-99、SDS和异丁醇的质量分数为0.1%时,测试结果表明SDS/LS-99/醇三元系泡沫的发泡倍数可达52.5倍,25%析液时间可达210 s,300 s时的稳泡系数高达0.958,半衰期远超常规泡沫。煤自燃的灭火抑制实验表明,SDS/LS-99/醇三元系泡沫作用下,煤自燃各反应阶段的活化能相较于空气氛围均增大,反应难度增强;最大失重速率下降,反应剧烈程度减弱。初期吸热阶段的吸热量为78.3 J/g,大于空气氛围下煤氧复合的吸热量,吸热增幅高达2.16倍。放热阶段的放热量为1765.4 J/g,相较于空气氛围放热降幅达到15.15%,表明SDS/LS-99/醇三元系泡沫对煤自燃具有良好的灭火效果。
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关键词
三元系泡沫
表面活性剂
低碳醇
25%析液时间
稳泡系数
最大失重速率
吸放热量
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职称材料
贫氧条件干燥煤燃烧热重实验研究
被引量:
1
2
作者
罗明罡
谭波
+2 位作者
向明汭
刘建荣
邬云龙
《热力发电》
CAS
北大核心
2017年第1期42-48,55,共8页
为了解地下高温低氧环境下的煤燃烧特性,研究低于空气氧体积分数情况下气体氛围对干燥煤燃烧的影响情况,对褐煤及焦煤2种煤样进行了热重实验,通过分析TG曲线及DTG曲线,求出各燃烧阶段特征温度值,并对最大失重速率温度和燃尽温度与氧体...
为了解地下高温低氧环境下的煤燃烧特性,研究低于空气氧体积分数情况下气体氛围对干燥煤燃烧的影响情况,对褐煤及焦煤2种煤样进行了热重实验,通过分析TG曲线及DTG曲线,求出各燃烧阶段特征温度值,并对最大失重速率温度和燃尽温度与氧体积分数数据进行拟合。结果表明:氧体积分数越高,达到最大升温速率时温度越低;在氧体积分数极低情况下,不同煤质煤燃尽温度接近,燃尽温度与煤质无关,随氧体积分数增大,燃尽温度不断降低,在氧体积分数高于一定值以后,燃尽温度趋于稳定;干燥褐煤较干燥焦煤更易于燃烧。此结果对防治高温低氧地下煤火现象,以及煤矿火灾有指导作用。
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关键词
褐煤
焦煤
燃烧特性
热重实验
氧体积分数
最大失重速率
燃尽温度
地下煤火
煤矿火灾
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职称材料
长焰煤洗选对其热解反应性影响研究
被引量:
2
3
作者
陶亚东
《煤炭工程》
北大核心
2022年第9期162-167,共6页
选煤过程导致的矿物质组分及有机质成分变化可影响热解过程和其动力学。研究选用神东煤制油选煤厂原煤R-YL和分选加工后得到的精煤C-YL作为实验样品,基于热重分析技术研究了升温速率为5、10、20K/min条件下的热解行为,结果表明:原煤经...
选煤过程导致的矿物质组分及有机质成分变化可影响热解过程和其动力学。研究选用神东煤制油选煤厂原煤R-YL和分选加工后得到的精煤C-YL作为实验样品,基于热重分析技术研究了升温速率为5、10、20K/min条件下的热解行为,结果表明:原煤经洗选得到精煤后,灰分下降的同时也改变了灰的酸碱度,但并没有改变有机组分的主要组成特性;洗选脱灰减少了矿物质含量,降低了其催化活性,使得不同升温速率下初级热解阶段(300~550℃)的精煤热解最大失重速率要比原煤的稍低;而洗选后方解石含量的降低,使其受热分解造成的失重减少,造成不同升温速率下高温热解阶段(550~700℃)的原煤最大失重速率比精煤稍高。此外,通过热解动力学分析,发现低温时R-YL和C-YL的表观活化能E值差异几乎可以忽略,表明洗煤过程不会对化学性质产生很大的改变;高温阶段的表观活化能E受固有矿物热力学性质的影响。
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关键词
低阶煤热解
选煤
最大失重速率
活化能
热解动力学
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职称材料
溶胀预处理煤气化特性及动力学研究
被引量:
1
4
作者
刘耀鑫
伯灵
+1 位作者
冯兆兴
李晓鹤
《热力发电》
CAS
北大核心
2017年第11期13-18,共6页
采用热重分析对以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂溶胀预处理的煤气化特性进行研究,考察了溶胀预处理温度、溶胀预处理时间及超声作用时间对褐煤气化特性的影响,同时研究了不同煤种溶胀预处理后的气化反应特性,并采用一级反应模型对其相应表...
采用热重分析对以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂溶胀预处理的煤气化特性进行研究,考察了溶胀预处理温度、溶胀预处理时间及超声作用时间对褐煤气化特性的影响,同时研究了不同煤种溶胀预处理后的气化反应特性,并采用一级反应模型对其相应表观动力学参数进行了计算。结果表明:溶胀预处理后煤气化失重率提高,除贫煤外,烟煤、褐煤经溶胀预处理后其气化过程从两阶段失重变为三阶段失重,溶胀预处理有利于缩短反应时间;随着溶胀温度升高和超声作用时间增加,溶胀褐煤的气化失重率下降,溶胀预处理时间对褐煤最终失重率、反应速率影响较小;经过溶胀预处理,褐煤失重率提高幅度最大,贫煤次之,烟煤最小。
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关键词
热重分析
溶胀预处理
煤气化
超声辐照
动力学分析
TG
DTG
最大失重速率
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职称材料
题名
碳氢/有机硅/低碳醇三元系泡沫及抑制煤自燃的效果分析
被引量:
8
1
作者
贾海林
陈南
焦振营
程龙
赵万里
潘荣锟
机构
河南理工大学煤炭安全生产与清洁高效利用省部共建协同创新中心
河南理工大学安全科学与工程学院
中国平煤神马集团
出处
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022年第1期470-479,共10页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFC0807900)
国家自然科学基金项目(51304069)
教育部创新团队发展支持计划(IRT_16R22)。
文摘
泡沫灭火剂是常用的火灾扑救方法之一,但常规泡沫灭火剂存在半衰期短,析液、聚并迅速而影响灭火效能的问题,基于火灾化学和活性剂技术,提出碳氢表面活性剂SDS、有机硅表面活性剂LS-99和低碳醇的三元系泡沫体系,并系统探究碳氢/有机硅/低碳醇的复配配比。通过表面张力、发泡高度、稳泡系数的大量测试,发现LS-99的临界胶束浓度为0.0083%。LS-99和SDS二元系在降低表面张力、提升发泡高度和稳泡系数方面具有良好的协同增效作用。在此基础上引入适量浓度的能够延缓泡沫析液、聚并的异丁醇,设计出了性能优良的碳氢/有机硅/低碳醇泡沫灭火剂。LS-99、SDS和异丁醇的质量分数为0.1%时,测试结果表明SDS/LS-99/醇三元系泡沫的发泡倍数可达52.5倍,25%析液时间可达210 s,300 s时的稳泡系数高达0.958,半衰期远超常规泡沫。煤自燃的灭火抑制实验表明,SDS/LS-99/醇三元系泡沫作用下,煤自燃各反应阶段的活化能相较于空气氛围均增大,反应难度增强;最大失重速率下降,反应剧烈程度减弱。初期吸热阶段的吸热量为78.3 J/g,大于空气氛围下煤氧复合的吸热量,吸热增幅高达2.16倍。放热阶段的放热量为1765.4 J/g,相较于空气氛围放热降幅达到15.15%,表明SDS/LS-99/醇三元系泡沫对煤自燃具有良好的灭火效果。
关键词
三元系泡沫
表面活性剂
低碳醇
25%析液时间
稳泡系数
最大失重速率
吸放热量
Keywords
ternary foam systems
surfactant
low carbon alcohol
25%drainage time
foam stabilization coefficient
maximum mass loss rate
heat absorption and discharge
分类号
X936 [环境科学与工程—安全科学]
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职称材料
题名
贫氧条件干燥煤燃烧热重实验研究
被引量:
1
2
作者
罗明罡
谭波
向明汭
刘建荣
邬云龙
机构
中国矿业大学(北京)资源与安全工程学院
出处
《热力发电》
CAS
北大核心
2017年第1期42-48,55,共8页
基金
国家自然科学基金(煤炭联合)重点项目(U1261214)
国家自然科学基金资助项目(51074168)~~
文摘
为了解地下高温低氧环境下的煤燃烧特性,研究低于空气氧体积分数情况下气体氛围对干燥煤燃烧的影响情况,对褐煤及焦煤2种煤样进行了热重实验,通过分析TG曲线及DTG曲线,求出各燃烧阶段特征温度值,并对最大失重速率温度和燃尽温度与氧体积分数数据进行拟合。结果表明:氧体积分数越高,达到最大升温速率时温度越低;在氧体积分数极低情况下,不同煤质煤燃尽温度接近,燃尽温度与煤质无关,随氧体积分数增大,燃尽温度不断降低,在氧体积分数高于一定值以后,燃尽温度趋于稳定;干燥褐煤较干燥焦煤更易于燃烧。此结果对防治高温低氧地下煤火现象,以及煤矿火灾有指导作用。
关键词
褐煤
焦煤
燃烧特性
热重实验
氧体积分数
最大失重速率
燃尽温度
地下煤火
煤矿火灾
Keywords
lignite, coking coal, combustion characteristics, thermogravimetric experiment, oxygen concen-tration, the maximum mass loss rate, burnout temperature, underground coal fire, coal mine fire
分类号
TQ534 [化学工程—煤化学工程]
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职称材料
题名
长焰煤洗选对其热解反应性影响研究
被引量:
2
3
作者
陶亚东
机构
国能神东煤炭集团有限责任公司洗选中心
出处
《煤炭工程》
北大核心
2022年第9期162-167,共6页
文摘
选煤过程导致的矿物质组分及有机质成分变化可影响热解过程和其动力学。研究选用神东煤制油选煤厂原煤R-YL和分选加工后得到的精煤C-YL作为实验样品,基于热重分析技术研究了升温速率为5、10、20K/min条件下的热解行为,结果表明:原煤经洗选得到精煤后,灰分下降的同时也改变了灰的酸碱度,但并没有改变有机组分的主要组成特性;洗选脱灰减少了矿物质含量,降低了其催化活性,使得不同升温速率下初级热解阶段(300~550℃)的精煤热解最大失重速率要比原煤的稍低;而洗选后方解石含量的降低,使其受热分解造成的失重减少,造成不同升温速率下高温热解阶段(550~700℃)的原煤最大失重速率比精煤稍高。此外,通过热解动力学分析,发现低温时R-YL和C-YL的表观活化能E值差异几乎可以忽略,表明洗煤过程不会对化学性质产生很大的改变;高温阶段的表观活化能E受固有矿物热力学性质的影响。
关键词
低阶煤热解
选煤
最大失重速率
活化能
热解动力学
Keywords
pyrolysis of low-rank coal
coal preparation
maximum weight loss rate
activation energy
pyrolysis kinetics
分类号
TD94 [矿业工程—选矿]
TQ530. [化学工程—煤化学工程]
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职称材料
题名
溶胀预处理煤气化特性及动力学研究
被引量:
1
4
作者
刘耀鑫
伯灵
冯兆兴
李晓鹤
机构
沈阳工程学院能源与动力学院
出处
《热力发电》
CAS
北大核心
2017年第11期13-18,共6页
基金
辽宁省教育厅项目(L2014522)
辽宁省创新团队项目(LT2015018)
能源清洁利用国家重点实验室(浙江大学)开放课题(ZJUCEU 2014018)~~
文摘
采用热重分析对以N-甲基吡咯烷酮(NMP)为溶剂溶胀预处理的煤气化特性进行研究,考察了溶胀预处理温度、溶胀预处理时间及超声作用时间对褐煤气化特性的影响,同时研究了不同煤种溶胀预处理后的气化反应特性,并采用一级反应模型对其相应表观动力学参数进行了计算。结果表明:溶胀预处理后煤气化失重率提高,除贫煤外,烟煤、褐煤经溶胀预处理后其气化过程从两阶段失重变为三阶段失重,溶胀预处理有利于缩短反应时间;随着溶胀温度升高和超声作用时间增加,溶胀褐煤的气化失重率下降,溶胀预处理时间对褐煤最终失重率、反应速率影响较小;经过溶胀预处理,褐煤失重率提高幅度最大,贫煤次之,烟煤最小。
关键词
热重分析
溶胀预处理
煤气化
超声辐照
动力学分析
TG
DTG
最大失重速率
Keywords
thermo-gravimetric analysis, swelling pretreatment, coal gasification, ultrasonic irradiation, kinetic analysis, TG, DTG, maximum weight loss rate
分类号
TQ536 [化学工程—煤化学工程]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
碳氢/有机硅/低碳醇三元系泡沫及抑制煤自燃的效果分析
贾海林
陈南
焦振营
程龙
赵万里
潘荣锟
《化工学报》
EI
CAS
CSCD
北大核心
2022
8
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职称材料
2
贫氧条件干燥煤燃烧热重实验研究
罗明罡
谭波
向明汭
刘建荣
邬云龙
《热力发电》
CAS
北大核心
2017
1
在线阅读
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职称材料
3
长焰煤洗选对其热解反应性影响研究
陶亚东
《煤炭工程》
北大核心
2022
2
在线阅读
下载PDF
职称材料
4
溶胀预处理煤气化特性及动力学研究
刘耀鑫
伯灵
冯兆兴
李晓鹤
《热力发电》
CAS
北大核心
2017
1
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职称材料
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