【摘 要】
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从自然界的碳循环、大气中温室气体浓度变迁、温室效应与全球变暖的基本原理出发,探讨水泥工业碳足迹与碳中和路径.水泥工业碳酸钙分解和水泥烧成、粉磨、运输等过程化石原料燃烧产生的CO2导致了大气中CO2浓度的增加,在人类活动碳排放中占8%左右.我国水泥工业生命周期碳足迹中碳酸钙分解占54%左右,燃料燃烧占28%左右,电力排放占9%,水泥工业的运输占2.33%,混凝土工业运输的碳足迹占5.61%,而混凝土制备碳只占0.86%.硅酸盐水泥的碳足迹中有29.64%的CO2在100年之内被混凝土吸收.从整体观出发的碳中
【机 构】
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武汉理工大学材料科学与工程学院;武汉理工大学硅酸盐建筑材料国家重点实验室;武汉理工-加州大学·伯克利混凝土科学与技术联合实验室;武汉理工大学环境友好建筑材料国际合作基地,湖北 武汉 430070
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从自然界的碳循环、大气中温室气体浓度变迁、温室效应与全球变暖的基本原理出发,探讨水泥工业碳足迹与碳中和路径.水泥工业碳酸钙分解和水泥烧成、粉磨、运输等过程化石原料燃烧产生的CO2导致了大气中CO2浓度的增加,在人类活动碳排放中占8%左右.我国水泥工业生命周期碳足迹中碳酸钙分解占54%左右,燃料燃烧占28%左右,电力排放占9%,水泥工业的运输占2.33%,混凝土工业运输的碳足迹占5.61%,而混凝土制备碳只占0.86%.硅酸盐水泥的碳足迹中有29.64%的CO2在100年之内被混凝土吸收.从整体观出发的碳中和路径看,水泥工业碳中和提升了整个社会的碳中和水平,也依赖于全社会资源能源使用效能、社会可持续发展、城市智慧化、建筑科技以及水泥基材料科技的革新.
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煤炭灰分是选煤厂生产过程中的核心指标,实时在线获得煤炭灰分对选煤厂智能化建设具有重要意义.研究从研制基础核心元器件出发,在系统集成、系统控制、光谱-灰分计算模型和算法等方面开展研究,开发了空气冷却的Nd∶ YAG固体激光器、高效率反射光栅光谱仪、透射光栅光谱仪和适用于高基体效应条件下的光谱成像技术,建立了在线测量的光谱处理算法和光谱-灰分计算模型,最终研制出激光诱导等离子体煤炭全组分测量系统.吕临能化选煤厂工业性试验结果表明:该系统操作简单,维护方便,工作效果稳定,系统检测结果与化验结果最大误差为1.06
针对原有隔膜压滤机技术落后,煤泥产品水分高,生产效率低的问题,上榆泉选煤厂引入一种高压隔膜压滤机的工业试验机对煤泥水进行单因素压滤试验分析,为后续设备置换提供参考数据.试验得出了高压隔膜压滤机最佳工况参数:挤压压力为6 MPa、入料压力为1.5 MPa、入料质量分数为20%、挤压时间为550 s、入料时间为900 s;同时对原有隔膜压滤机的卸料方式和滤液处理工艺提出优化升级方案,若将其应用于置换后的高压隔膜压滤机,压滤效果可优于原有隔膜压滤机,解决该厂目前煤泥系统存在的问题.
针对煤泥水分偏高,压滤系统压滤时间过长的问题,永明煤矿选煤厂对现有的煤泥水处理系统进行了工艺改造,通过分流实现压滤机入料的不同,产生两种煤泥产品;引进超高压压滤机代替原有压滤设备,并对改造前后压滤机滤饼进行了XRD、水分分析.结果 表明:改造后煤泥水分降低至15.40%,发热量由4 MJ/kg提升至11 MJ/kg,达到客户需求,有效增加了选煤厂经济效益.
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为了提高重介分选系统中煤泥回收效率,更好地控制浮选入料粒度,潘集选煤厂分别对筛孔为0.20、0.40 mm的弧形筛工作效果进行了试验研究.试验结果表明:与筛孔为0.40 mm的细煤泥弧形筛相比,筛孔为0.20 mm的细煤泥弧形筛对应的理论分配粒度为0.139 mm,粗粒产品正配率为94.35%,细粒产品正配率为88.07%,可以回收更多合格煤泥;并且在分配粒度(S50)和指定粒度(Sd)为0.15 mm时,筛孔为0.20 mm的细煤泥弧形筛的筛分效率分别为85.16%和85.07%,均高于筛孔为0.40
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