重污油--水煤浆成浆性及燃烧性能研究的任务书.docx

重污油--水煤浆成浆性及燃烧性能研究的任务书
一、任务背景和意义
在我国能源消费中，煤炭仍是最主要的能源来源，但煤矿开采和利用过程中，产生了大量的尾矿、废水和废气，给环境带来了较大的污染。因此，开发一种新的煤炭利用方式能够有效地减少废弃物的产生、提高煤炭利用效率和保护环境，具有重要的现实意义。
水煤浆作为一种新型的燃料，具有高效能、清洁、低排放等优点，因而被广泛应用于工业和民用领域。水煤浆的制备过程中，常常要使用苯、甲苯等有机溶剂，其废水和废液对环境的危害很大。为了解决这一问题，必须寻找一种新的水煤浆制备方法，使制备过程的污染降到最低。
重污油是一种有机物，其是煤炭油化工过程中的副产品，产量大且价格低廉。然而重污油的高黏度、高密度、高粘度等性质使得其不易使用和加工利用，而且在燃烧过程中会产生大量的氮、硫氧化物等有害物质。因此，开展重污油和水煤浆的混合研究具有重大的理论意义和实际应用价值。
二、研究目标和内容
研究目标：通过对重污油和水煤浆的混合研究，探索一种新的水煤浆制备方法，提高煤炭的利用效率和减轻污染物对环境造成的危害。
研究内容：
（1）重污油和水煤浆的物化性质测试。通过实验测定重污油和水煤浆的密度、粘度、稠度、水分含量等物理化学性质，为后续实验提供数据支持。
（2）重污油与水煤浆的混合试验。将重污油加入水煤浆中，控制不同比例的混合量，研究混合后的流动性能和粘稠度变化情况。
（3）水煤浆的成浆性实验。对水煤浆制备过程中，使用的表面活性剂、分散剂等添加剂的种类、用量进行实验研究，探索水煤浆制备过程中添加剂种类和用量的最优组合，以提高水煤浆的成浆性能。
（4）重污油--水煤浆混合燃烧实验。在不同比例的重污油--水煤浆混合下进行燃烧实验，比较其燃烧性能（燃烧温度、热值等）和产生的污染物（NOx、SOx等）。
三、研究方案和方法
（1）方案
通过上述实验测试，确定最佳的重污油--水煤浆混合比例和制备过程，评价混合后燃烧性能和产生的有害物质的情况，并与传统燃煤的燃烧情况进行对比分析。
（2）方法
1）测定重污油和水煤浆的物化性质。分别使用密度计、流变仪等对重污油和水煤浆的密度、流动性、稠度等物理化学性质进行测试。
2）重污油与水煤浆的混合试验。控制不同比例的重污油混合水煤浆，测定混合过程中的物理性质（密度、粘度等），建立重污油--水煤浆混合物性能模型。
3）水煤浆的成浆性实验。控制不同粉煤灰浓度、添加剂种类等条件，采用感应磁力搅拌装置等方法，对水煤浆的成浆性能进行实验。
4）重污油--水煤浆混合燃烧实验。在不同混合比例下进行燃烧实验，测定燃烧的温度、热值、燃烧产物等性质，评估混合燃料的燃烧能力和产生的污染物的情况。
四、研究预期成果
1）确定各种条件下重污油--水煤浆混合物的最佳比例和制备工艺。
2）提高水煤浆的成浆性能，实现对有机溶剂的无害替代。
3）评估重污油--水煤浆混合燃料的燃烧性能，比较其与传统燃煤之间的优劣。
4）提出混合燃料应用的建议，为促进我国煤炭能源清洁高效利用和环境保护提供参考。
五、研究难点和对策
1）水煤浆的成浆性能研究是本研究中的难点，需要通过实验测试和数据分析寻找最适合的添加剂种类和用量，提高水煤浆的流动性能，降低水煤浆制备过程中对环境的影响效应。
对策：采用正交试验的方法进行实验方案设计，确定最优的添加剂种类和用量，优化水煤浆制备过程。
2）重污油--水煤浆混合燃烧过程中产生的氮、硫氧化物等有害物质的控制是本研究的难点之一，需要通过燃烧实验、数据分析等方法探索降低污染物产生的策略。
对策：探究不同混合比例下的燃烧燃烧过程，分析有害污染物的形成过程和产生规律，对产生有害气体的物理、化学性质进行研究，为寻找控制污染物产生的方法提供理论依据。
六、进度安排
第1-2个月：搜集文献资料，确定研究方向和内容，熟悉实验设备和技术。
第3-4个月：进行重污油和水煤浆的物化性质测试，建立物性模型，提示重污油和水煤浆的混合试验方案。
第5-6个月：完成水煤浆的成浆性实验，确定添加剂种类和用量。
第7-8个月：进行重污油--水煤浆混合燃烧实验，评价其燃烧性能和产生的污染物的情况。
第9-10个月：对研究结果进行总结和分析，撰写研究论文。
第11个月：完成研究报告撰写和发表。
七、参考文献
[1]赵盛波.煤质与燃烧[M].北京:化学工业出版社,2010.
[2]许乐,郭荣.水煤浆燃烧机理研究与应用[J].河北科技大学学报,2010.
[3]王建平,吴会中.水煤浆的研究进展[J].煤炭技术,2005.
[4]李志斌.马钢重污染油可设置离心泵的实验研究[J].科技视界,2019.
[5]周建军.重污油热解特性及其汽化过程实验研究[J].农村能源与环境,2019.