水煤浆添加剂及水煤浆稳定性的研究

第33卷第2期 2003年4月 日用化学工业 vol33No．2鱼堂塾堂堕苎峨堕鱼!垫卿望 一血堕型坠 水煤浆添加剂及水煤浆稳定性的研究 寿崇琦n2，赵春宾2，贾海波2，杨树新3，张志良2，郑利强4，李关宾1，陈立仁1 (1．中匡科学院兰州化{物理研究所，甘自兰州730000； 2济南大学化工学院，山东 济南 250022；3甘肃省建材设计研究院，甘肃兰州73C000 4山东大学胶体与界面化学教育雒重点实验室，山东 济南．250100) 摘要：研究了实验室中制备水煤浆的 方法 快递客服问题件处理详细方法山木方法pdf计算方法pdf华与华方法下载八字理论方法下载 ，选择了合适的煤种和适合成浆的煤粉粒度分布。使用了不1司分子 结构的高分子阴离子型 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 面活性剂作为添加剂制备水煤浆。研究了不同分子结构的添加剂对同种煤质的水 煤浆成浆性的性能比较，选择出了合适的主添加荆。探讨了添加剂的添加量与煤的成浆性、流变性以及静态 稳定性的关系。结果表明，添加剂的分子链长短、分子链匕的活性基团的多少等因素以及在煤浆中的添加量 对水煤浆的成浆件、黏度、质量分数、流变性以及稳定性具有显著的影响。 关键词：表面活性剂；水煤浆；流变性；稳定性 中图分类号：1Ⅵ239 文献标识码：B 文章编号：1001—1803(2003)02—0120—04 环境和能源是人类生存和发展的基本条件。能源 作为基本资源对社会、经济的发展和人民生活水平的 提高具有极其重要的作用，而作为一次性商品能源的 煤炭在能源结构中占有重要的地位。在我国的能源结 构中，煤炭占有75％以上，原油占16．7％、天然气占 1．8％、水电占6．0％。从长远角度考虑，因在一次性 能源探明储量中煤炭占90％以上⋯，可见煤炭在我国 一次性能源中占据着不可替代的地位。 水煤浆(CWlVl)是近年来兴起的以煤代油为日标 的新型燃料。它是把煤加工研磨成微细煤粉，按煤质 量分数约70％、水质量分数约30％的比例和适量的 (对煤粉约1％)的化学添加剂配制而成的煤水混合 物_2j。由于它既能保持煤的物理化学性能，叉能像石 油一样具有良好的流动性和稳定性；既可泵送，又易储 运和调整；既可雾化燃烧，又属低污染洁净燃料；而且 燃烧效率高，有着代油、节能、环保和综合利用等多种 效益，因此水煤浆(cwM)成为煤炭加工利用方面的一 项重要技术13J。 为了改善煤的成浆性，提高煤浆的质量分数，使煤 浆既具有良好的流动性，又具有良好的稳定性，除采用 配煤成浆、压力处理和热力处理之外，添加剂的应用是 在成浆 工艺 钢结构制作工艺流程车尿素生产工艺流程自动玻璃钢生产工艺2工艺纪律检查制度q345焊接工艺规程 中非常重要的措施。不同的煤种适应的添 加剂不尽相同，在水煤浆制备中，若要制出好的煤浆， 不仅与所用添加剂的类型、数量有关，还与添加剂的添 加方式和添加点有关【4删。 作者旨在研究添加荆的种类、用量对水煤浆的成 浆性、流变性及静态稳定性的影响。 1实验 1．1试剂 添加剂：多环芳香烃磺酸甲醛缩合物(NASP)及聚 氰乙烯醚类，分子结构特征_71见表1。 表1添加剂的分子结构特征 ％．1 Structm'eofadditives 原煤：山东兖州煤矿产洗精煤(兴隆煤)，粒度分 布，通过75／an大于80％，5舯大于20％，其他性质 如表2。 表2原煤的性质 Tab．2Propertydthe谢giTIalcoal 舰”警’一*憎三一，。：一．T半!等竺丁一； 掏色箍悼 Ⅺ∞ 12∞ l 20 ’o∞ 舯舳6．鲫7Ⅱ142 2∞ 注：表面张力测定的水溶}直为煤的质量分散1％。 1．2水煤浆制浆方法和工艺流程 制浆方法有干法制浆和湿法制浆两种。综合考虑 多种因素，本实验选用干法制浆：先用球磨机粉磨原煤 成符合要求的煤粉，然后根据设计量，加水及添加剂， 搅拌30min成浆，整个制浆过程分如以下几步： 收藕13期：2002—06—13；修回日期：2002—10—25 作者简介：寿崇琦(1963)，男．中国科学院兰州化学物理研究所博上生．挤南大学化工学院副教授，硕士生导师。 ·120· o一豫鎏攀辍瑟 、；。：蹦瓤．．．蠢氯文j豢套l鞭辫黪誊万方数据 万方数据 囊陆蝴————里 旦 坐堂 兰些 箜塑叁 隆煤浆体的稳定性作用较强。但由于取代基链长的不 同，其稳定效果也不同，稳定性作用随着碳链的增长 而增加。第1类添加剂中对浆体的稳定化作用1>2， 这是由于甲基取代基排斥电子作用使煤粒间静电斥力 增加，从而提高浆体的稳定性，苄基的吸电子作用一 定程度上削弱了添加荆的稳定作用”J。 宴 删 崔 蟮 图3分子结构与静态稳定性的关系 Fig3 Relationofthemolecularslruclureoftheology 2．2添加剂添加量对水煤浆各种性能的影响 2．2．1添加量对成浆性的影响 添加剂的添加量分别为煤粉质量分数的0．3％、 O．4％、O．5％和o．6％，其实验结果如表3所示。 裹3添加■对成浆时煤的质量分数的影响 Tab3 RelationoftheadditiveqtkantityandsolidcontentofCWM 实验结果表明，添加剂的添加量对煤的成浆性有 影响。相比而言，添加量一定时添加剂1对兴隆煤的 成浆性最好，而其他几种相差不大。总的来看，煤的 成浆性随添加剂的添加量的增加而变好，加量越大， 成浆性越好。但并非越多越好，当添加量达到一定 时．煤的成浆性变化很小。因为煤粒表面吸附添加剂 时具有一定的力，当煤粒表面吸附添加剂的量达到饱 和状态时，多余的添加荆则会游离在水中，不起作 用。所以当添加剂掺加到一定的量时成浆性基本保持 不变。 2．2．2添加剂添加量对流变性的影响 添加剂添加量分别为煤粉的O．3％和0．6％，其 实验结果见表4。 -122- 表4添加量与流变性(煤浆黠度)的关系 Tab4 ReJationofadditivepropertyandtheology ／^t}k·8 由表4的实验结果可以看出，添加剂的添加量越 小，则有利于兴隆煤浆体呈屈服假塑性行为。但是由 于提高了初始黏度，煤的成浆性则变差。当添加剂的 添加量增大时，由于添加剂对浆体的沉降作用增强， 使浆体的流变性变差，所以增大添加剂的添加量不利 于浆体呈屈服假塑性行为。 2．2．3掭加剂添加量对浆体稳定性的影响 水煤浆浆体静态稳定性与添加剂添加量(对煤 粉)的关系(稳定性以20d的析水量表示)，见表5。 表5添加■与静态稳定性【析水■)的关系 Tab5 Relationoftheadditionquantityandstaticstability ／IIlL 实验结果表明，添加剂的添加量对浆体的稳定性 有影响。水煤浆浆体的稳定性随着添加剂添加量的增 大而变差。主要是因为添加剂添加量的增加使其对煤 颗粒的分散作用增强，对浆体起到一定的降黏作用， 浆体的稳定性变差。 2．3水煤浆添加剂的最终配方确定 综合考虑以上实验结果和添加荆的各长处，对于 万方数据 万方数据 水煤浆添加剂及水煤浆稳定性的研究 作者： 寿崇琦， 赵春宾， 贾海波， 杨树新， 张志良， 郑利强， 李关宾， 陈立仁 作者单位： 寿崇琦(中国科学院,兰州化学物理研究所,甘肃,兰州,730000;济南大学,化工学院,山东,济 南,250022)， 赵春宾,贾海波,张志良(济南大学,化工学院,山东,济南,250022)， 杨树新 (甘肃省建材设计研究院,甘肃,兰州,730000)， 郑利强(山东大学,胶体与界面化学教育部重 点实验室,山东,济南,250100)， 李关宾,陈立仁(中国科学院,兰州化学物理研究所,甘肃,兰 州,730000) 刊名： 日用化学工业 英文刊名： CHINA SURFACTANT DETERGENT & COSMETICS 年，卷(期)： 2003,33(2) 被引用次数： 15次 参考文献(8条) 1.陈文敏;李文华;徐振刚 洁净煤技术基础 1997 2.邬怀仁;于明;沈如涓 理化分析测试指南 1988 3.安家驹;王伯英 实用精细化工辞典 1989 4.孙成功;谢亚雄;李保庆 分散剂分子结构特征对煤浆流变特性的影响[期刊论文]-燃料化学学报 1997(03) 5.孙成功;吴家珊;李保庆 水煤浆应用基础研究现状及发展趋势 1993(01) 6.孙成功;李保庆 水煤浆技术研究开发现状及面临的问题 1995(03) 7.顾全荣;胡宏纹;王诅讷 金属离子在煤界面吸附对煤成浆性的影响[期刊论文]-燃料化学学报 1995(04) 8.李永晰;李保庆;陈诵英 添加剂分子结构特性与灵武煤水煤浆浆体各性质间匹配规律研究 1997 引证文献(15条) 1.吴乐.张强.李伟东.李伟锋.刘海峰 水葫芦与神府煤共成浆性的研究[期刊论文]-燃料化学学报 2010(5) 2.李朋伟.杨东杰.楼宏铭.邱学青 利用分散稳定性分析仪研究水煤浆的稳定性[期刊论文]-燃料化学学报 2008(5) 3.赵国华.段钰锋.徐峰.王秋粉 高浓度水煤浆流变特性和稳定性试验研究[期刊论文]-热能动力工程 2008(2) 4.张娜娜.杨东杰.楼宏铭.邱学青 木质素系高效分散剂对水煤浆制浆性能的影响[期刊论文]-煤炭转化 2008(1) 5.陈荣荣.常宏宏.魏文珑.王志忠.杨怀旺.姚润生 水煤浆用分散剂的研究进展[期刊论文]-选煤技术 2007(5) 6.任兰柱.郭斌.刘长跃.崔风禄 精细油水煤浆制备及其特性的研究[期刊论文]-选煤技术 2007(3) 7.周晶武 污泥煤浆的制备及气化特性研究[学位论文]硕士 2007 8.任兰柱.崔风禄.赵金元.陈艳新.王祖纳 精细水煤浆制备及其流变性研究[期刊论文]-辽宁工程技术大学学报（自 然科学版） 2006(z1) 9.任兰柱.崔凤禄.王毅.孙远敬.张强.王祖纳 异煤种的精细水煤浆制备及其成浆性研究[期刊论文]-洁净煤技术 2006(1) 10.王金玲.高惠民 水煤浆技术研究现状[期刊论文]-煤炭加工与综合利用 2005(3) 11.张延霖 木质素磺酸盐用作水煤浆添加剂的性能及其分散稳定机理研究[学位论文]博士 2005 12.冯玮 石油焦制备燃料焦浆的试验研究[学位论文]硕士 2005 13.周明松.邱学青.王卫星 分散剂在煤水界面吸附的影响因素评述[期刊论文]-现代化工 2004(9) 14.张延霖.邱学青.王卫星 水煤浆添加剂的发展动向[期刊论文]-现代化工 2004(3) 15.周明松.邱学青.王卫星 水煤浆分散剂研究进展[期刊论文]-煤炭转化 2004(3) 本文链接：http://d.g.wanfangdata.com.cn/Periodical_ryhxgy200302015.aspx