论文部分内容阅读
锅炉在燃用易沾污燃料时,当温度很高或大过燃料的初始粘结温度时,燃料颗粒间的粘结作用就会增加,会发生熔融、粘结,容易造成严重的积灰和结渣现象,从而使传热效果大幅度降低,使锅炉效率降低。因此本文主要是以易沾污燃料沥青岩为原料,用低温氧化的手段对其进行改性,探索低温氧化对沥青岩粘性改善效果,并对氧化样进行测试及对沥青岩进行热解实验,探索燃料的粘结性。本文首先用固定床反应器,以沥青岩为研究对象,初始粘结温度为指标,研究了氧化温度、氧化时间、粒径对沥青岩粘性的影响。研究发现,低温氧化使沥青岩的粘结性得到一定改善,并得到氧化温度240℃、时间20min、粒径1-1.4mm为最好预处理条件,温度是影响粘性的最重要条件,且并非单纯提高氧化终温就能使氧化反应速率增大、降粘效果越好,通过Design-Expert综合分析,得到时间和粒径对粘性影响的交互作用更为显著。其次研究了沥青岩的氧化特性及粘结机理,主要通过萃取实验、红外测试及热分析方法。得到CS2-NMP混合溶剂的萃取效果最好,对沥青岩有较好的溶解能力,氧化后沥青岩的萃取率是减小的,说明氧化使沥青岩中的致粘组分减少,所以氧化后沥青岩的粘结性得到缓解;通过FTIR得到,醚键的形成、脂肪碳链变短等会使粘性缓解,醚键的形成对降粘贡献很大;通过热分析得到,氧化样的受热分解阶段对应温度相比原样推迟,剧烈燃烧对应的温度向高温区移动,热解吸热峰减弱,氧化样的活化能相比原样增加,因此导致沥青岩原样热解反应相对较易发生,则氧化后粘结性得到缓解。最后研究了沥青岩的热解特性及粘结性。以固定床为反应器,主要采用GC、SEM、红外测试方法,探索沥青岩、加入高岭土、240℃氧化样三种实验样的热解特性及粘结性。研究发现,当不断增大热解温度时,沥青岩的热解固态产物产率减少,气态产物产率一直增加;高岭土的加入,促进了液态产物的分解,抑制了CO的生成,在较低热解温度时,高岭土因阻碍胶质体之间的接触,所以以物理作用的形式一定程度缓解熔融现象;氧化样因其可形成胶质体液相成分减少,熔融现象也得到缓解;通过FTIR得到,粘结性与脂肪族、酚、醇、醚等组分有关。