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华东理工大学煤气化教育部重点实验室的刘海峰等人,处于环境保护和能源可持续发展的双重目的,研究了污泥对水煤浆流变学特征的影响。他们用神府煤粉、上海龙华污水处理厂的污泥和水制成煤污泥浆(coal-sludge slurry,CSS),来研究污泥对CSS 流变特性的影响。来自污水处理厂的污泥在实验之前并不需要进行干燥处理,因为在制备CSS三元(煤-污泥-水)混合物的过程中还需要加水。他们对CSS的屈服应力(yield stress)、触变性(thixotropy)和流变类型进行了研究,发现CSS具有不同于一般水煤浆(CWS)的屈服应力、触变性和流变类型。实验结果表明, CSS的屈服应力在剪切速率0.05~0.14 s−1范围内出现。分散添加剂萘磺酸钠甲醛缩合物(naphthalene sulfonate sodium formaldehyde condensate)可以降低CSS的屈服应力,当污泥/煤质量比为10∶100时,屈服应力可以达到22.9 Pa。CSS的触变性比CWS的触变性更大一些,表明污水污泥可以明显改善水煤浆的触变性。CSS显示出非牛顿的行为,是由随着剪切速率在5~180 s-1的范围内的增加而其粘度逐步降低来表征的。如果利用NaOH对污泥进行修饰改性,CSS的流变学特征未出现明显变化。污泥与煤粒在三元混合体系内会形成空间结构,而且污泥具有某些类似于胶体的性质,这些性质可以用来解释CSS与CWS之间的流变学差异。通过对红外光谱(FTIR)、扫描电镜(SEM)和光学显微镜分析,发现亲水功能基团和污水污泥的胶体结构对不同的CSS和CWS流变特性起了关键性的作用。
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GMT+8, 2024-11-6 00:16
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