文档名：煤制油气化灰渣防灭火凝胶的制备及性能
摘要：针对煤制油气化灰渣堆积造成环境污染和固废资源浪费等问题,本研究提出以气化灰渣为基料、羟丙基甲基纤维素(HPMC)为胶凝剂,制备气化灰渣凝胶煤矿防灭火材料,使用扫描电镜和傅里叶红外光谱仪分析其微观形貌与表面官能团特征.考察了材料的胶凝时间、热稳定性及保水性,确定了气化渣凝胶最优配方为水灰比1∶1.25、HPMC添加量1.5％(质量分数).该凝胶较好抑制了煤自燃过程中羟基、甲基、亚甲基、取代芳烃、醚碳氧键等官能团反应,与未经凝胶处理的煤样相比,经凝胶处理的煤样在80℃时芳香烃峰面积减小11.85％,脂肪烃峰面积减小43.07％,120℃时芳香烃峰面积减小27.36％,脂肪烃峰面积减小44.23％.凝胶处理的煤样在氧化升温过程中,100℃时CO浓度降低65.07％,200℃时CO浓度降低53.09％,C2H4浓度降低23.68％.微观和宏观结果表明,气化灰渣凝胶较好地抑制了煤自燃进程,阻化性能优于CaCl2,可有效防治煤自燃灾害,解决灰渣堆积问题,实现固废资源化利用.
Abstract：Aimingattheproblemsofenvironmentalpollutionandwasteofsolidwasteresourcescausedbytheaccumulationofcoal-basedgasificationashresidues,coalminefireextinguishingmaterial,gasificationashresiduegel,waspreparedusinggasificationresidueasthebasematerialandhydroxypropylmethylcellulose(HPMC)asthegellingagent.Coalminefire-extinguishingmaterialswereanalyzedbyscanningelectronmi-croscopeandFouriertransforminfraredspectrometertoanalyzetheirmicroscopicmorphologyandsurfacefunctionalgroupcharacteristics.Fac-torssuchasgelationtime,thermalstabilityandwaterretentionwereinvestigated,andtheoptimalformulationofthegasificationslaggelwasde-terminedtobethewater-cementratioof1∶1.25andtheadditionofHPMCof1.5％.Thereactionoffunctionalgroups,suchashydroxyl,meth-yl,methylene,substitutedaromatichydrocarbonsandcarbon-oxygenbonds,wasinhibitedduringthespontaneouscombustionofcoal.At80℃,thepeakareaofaromatichydrocarbonsdecreasedby11.85％,andthepeakareaofaliphatichydrocarbonsdecreasedby43.07％.Thepeakareaofaromatichydrocarbonsdecreasedby27.36％andthepeakareaofaliphatichydrocarbonsdecreasedby44.23％at120℃.Duringtheoxidativeheatingprocessofthegel-treatedcoalsamples,theCOconcentrationdecreasedby65.07％at100℃.TheCOconcentrationde-creasedby53.09％andtheC2H4concentrationdecreasedby23.68％at200℃.Themicroscopicandmacroscopicresultsshowedthatthespontaneouscombustionprocessofcoalwasinhibitedbetterbythegasificationashslaggel.ItschemicalresistancewasbetterthanthatofCaCl2,whichcouldeffectivelypreventcoalspontaneouscombustiondisasters.Thissolvestheproblemofashaccumulation,andrealizesthere-sourceutilizationofsolidwaste.
作者：张铎 孙伟 郭曦蔓 岑孝鑫 代爱萍 Author：ZHANGDuo SUNWei GUOXiman CENXiaoxin DAIAiping
作者单位：西安科技大学安全科学与工程学院,西安710054西安科技大学化学与化工学院,西安710054
刊名：材料导报
Journal：MaterialsReports
年，卷(期)：2024, 38(3)
分类号：X752
关键词：气化灰渣 煤自燃 防灭火 凝胶
Keywords：gasificationash coalspontaneouscombustion fireprevention gel
机标分类号：TD75R944.9O657.3
在线出版日期：2024年3月12日
基金项目：煤制油气化灰渣防灭火凝胶的制备及性能[
期刊论文] 材料导报--2024, 38(3)张铎 孙伟 郭曦蔓 岑孝鑫 代爱萍针对煤制油气化灰渣堆积造成环境污染和固废资源浪费等问题,本研究提出以气化灰渣为基料、羟丙基甲基纤维素(HPMC)为胶凝剂,制备气化灰渣凝胶煤矿防灭火材料,使用扫描电镜和傅里叶红外光谱仪分析其微观形貌与表面官能团特...参考文献和引证文献
参考文献
引证文献
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