浅谈残渣利用粉煤灰研制抗氮型促燃剂结论

论文导读：的提取36-403.1实验原料的特性浅析36-373.1.1粉煤灰的化学组成363.1.2粉煤灰的结构浅析36-373.2粉煤灰中Si0_2的碱溶提取原理37-383.3粉煤灰中提取非晶态二氧化硅的正交试验38-39本章小结39-40第四章活12下一页
摘要：当前,包括我国在内的世界各国原油重质化和劣质化速度显著加速,已有大量的重油和劣质油囤积,这些资源的合理利用迫在眉睫。随着煤制油项目和焦化项目的上马,煤液化残渣及焦化蜡油等高氮油类大量产生。这些劣质油类难以完全燃烧,且燃烧历程中会产生烟尘(主要由碳黑和焦油构成)而造成环境污染,同时还会引起燃烧器传热效率下降,使重油设备受到腐蚀而不能正常工作。对于以上有机燃料,由于碱氮的有着,一般的促燃剂容易中毒而失去活性,以而失去促燃性能。而抗氮促燃剂能在很大程度上提升这类高氮燃料的燃烧效率,降低烟尘的排放量。本论文以火电厂排放的固体废弃物——粉煤灰为原料,通过碱溶提取其中的Si元素,并将其作为抗氮基质来制备抗氮型促燃剂。首先对原料粉煤灰进行化学及物相浅析,根据其化学与物相组成的特点,确立了利用较高浓度NaOH溶液低温条件下提取非晶态二氧化硅的工艺路线,克服低浓度氢氧化钠碱溶法需要对粉煤灰进行热处理、液固比较大,物料流量大且SiO_2溶出率不高等主要弊端。探讨了以氢氧化钠溶液为溶剂,低温常压下搅拌反应,考查了固定灰碱比条件下浸溶温度、碱浓度、搅拌时间等因素对非晶态二氧化硅溶出效果的影响。并利用正交试验法确定了提取非晶态SiO_2最佳工艺条件:NaOH的浓度为8mol/L,灰碱质量比为2∶1,反应温度为95℃,反应时间为6h。以粉煤灰中将非晶态SiO_2溶出以后,采取CO_2气体沉淀法以提取液中中制备具有催化活性的SiO_2基质,着重考察了碳分温度及碳分二氧化硅浓度对基质比表面积、孔结构的影响。实验证明该法制备的活性SiO_2比表面积可达730㎡/g。实验结果显示:最佳的碳分条件为二氧化硅浓度45g/L、碳分温度30℃,该条件下通入CO_2气体制备出的活性SiO_2基质比表面积大、孔分布宽泛且性能稳定,具有发达的孔结构,这种结构的活性SiO_2基质能提升反应的催化性能,可以用于异相催化反应中。将上面陈述的基质与超稳Y分子筛按比例打浆混合(即基质+分子筛),可制备成具有抗碱氮能力的促燃剂。结果表明,上面陈述的抗氮基质和超稳Y分子筛采取稀土金属铈直接浸渍的方式改性后(基质+分子筛+活性元素),催化促燃效果更加显著,能有效降低了煤液化残渣的燃点,提升了其燃烧效率。当添加量为5%时,煤液化残渣的燃点的降幅即达到8.4%,燃烧效率增加20.27%。关键词：粉煤灰论文煤液化残渣论文抗氮促燃剂论文碱溶论文活性sio_2论文
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Abstract4-8
第一章 绪论8-30

1.1 课题背景8-9

1.2 粉煤灰的特性及主要利用方式9-17

1.2.1 粉煤灰的基本特性9-13

1.2.2 粉煤灰的主要利用方式13-16

1.2.3 粉煤灰在催化方面的运用16-17

1.3 抗氮型促燃剂的探讨近况17-26

1.3.1 抗氮型促燃剂的特点18-20

1.3.2 抗氮性能的影响因素20-26

1.4 本课题的目的、作用及探讨内容26-30

1.4.1 本课题探讨的目的和作用26-27

1.4.2 本课题探讨的主要内容27-30

第二章 实验材料及策略30-36

2.1 实验试剂与仪器30-32

2.

1.1 实验材料30-31

2.

1.2 实验试剂31

2.

1.3 实验仪器和设备31-32

2.2 实验策略32-33

2.1 粉煤灰中 Si0_2的提取策略32

2.2 高比表面积基质的制备策略32

2.3 促燃剂的制备策略32-33

2.4 促燃剂促燃效果实验33

2.3 浅析和测试策略33-36

2.3.1 粉煤灰化学成分浅析33

2.3.2 粉煤灰物相组成浅析33

2.3.3 二氧化硅提取液中硅含量的测定33-34

2.3.4 所得基质的结构测定34

2.3.5 铈含量测定34

2.3.6 促燃效果测定34-36

第三章 粉煤灰中二氧化硅的提取36-40

3.1 实验原料的特性浅析36-37

3.

1.1 粉煤灰的化学组成36

3.

1.2 粉煤灰的结构浅析36-37

3.2 粉煤灰中 Si0_2的碱溶提取原理37-38

3.3 粉煤灰中提取非晶态二氧化硅的正交试验38-39

本章小结39-40
第四章 活论文导读：上一页12
性基质的制备40-44

4.1 提取液中 Si0_2含量对基质比表面积及总孔体积的影响40-42

4.2 碳分温度对活性 Si0_2粉体BET 比表面积及总孔体积的影响42-43

本章小结43-44
第五章 促燃剂制备及促燃性能44-48

5.1 促燃原理初步理解44

5.2 氮化物使促燃剂的中毒的机理44-45

5.3 促燃剂制备45-46

5.

3.1 基质改性45-46

5.

3.2 REUSY 分子筛的制备46

5.

3.3 促燃剂组成46

5.4 促燃性能46-47
5.

4.1 促燃剂对煤液化残渣燃点的影响46-47

5.

4.2 促燃剂对煤液化残渣放热量的影响47

本章小结47-48
结论48-49
参考文献49-54
攻读硕士学位期间发表的论文和取得的科研成果54-55
致谢55