基于多重光散射原理的水煤浆稳定性分析研究

利用Turbiscan Lab稳定性分析仪的多重光散射技术研究了萘系与木质素系分散剂对水煤浆中煤颗粒的沉降及浆体稳定性的影响。结果表明,煤颗粒间的聚结是引起差异沉降的直接因素,进而影响水煤浆的稳定性,各浆体在7 d内背散射光通量BS的变化均低于0.9%,未产生硬沉淀,浆体中煤颗粒团聚体的平均粒径随着静置时间的延长而逐渐增加,静置初期与分散剂配比之间的变化规律不明显,1 d后随木质素系分散剂添加量的增加而减小,TSI值呈梯度递减趋势,稳定性逐渐增加,进一步证实了煤颗粒间的聚结是水煤浆稳定性的主要影响因素。Turbiscan Lab稳定性分析仪可以实现对水煤浆稳定性及沉降过程的实时分析,为分散剂的种类及用量的选择提供可靠的数据支撑。     

木质素磺酸钠对水煤浆稳定性的影响研究

论文研究了中国矿业大学(北京)研制的萘系分散剂KY33与两种不同变质程度煤的制浆效果以及添加木质素磺酸钠对水煤浆的稳定性的影响。通过制浆试验,合理选择配比进行制浆,确定KY33的最佳用药量,并通过添加木质素磺酸钠来提高水煤浆的稳定性。利用Turbiscan Lab稳定性分析仪对复配药剂制备的水煤浆的稳定性进行评价。结果表明:不同变质程度的煤对应的KY33最佳用药量不同,但添加适量木质素磺酸钠均可有效的提高浆体的稳定性。     

利用Turbiscan Lab稳定性分析仪研究水焦浆的稳定性

采用静置观察法与Turbiscan Lab稳定性分析仪相结合研究了粒度分布、分散剂和黏土矿物对水焦浆〖JP〗(PCWS)稳定性的影响。结果表明,PCWS中焦粉粒度越大,沉降末速越大,稳定性越差,但成浆浓度较高。木质素系分散剂能够使得复合焦粒通过氢键作用形成三维网络结构,有效地阻止焦粒间的聚结,显著提高水焦浆的稳定性;蒙脱石在水中易于细分散并吸水膨胀,使焦粒的密度逐渐接近于水的密度,阻碍焦粒的沉降,进而提高水焦浆的稳定性。选择平均粒度为4147 μm的石油焦粉,采用木质素系分散剂配以少量蒙脱石作为添加剂,制备的水焦浆浓度可达6660%,静置15 d内既不产生沉淀,又不发生析水分层,TSI值仅为01左右,具有良好的静态稳定性,有利于水焦浆的大规模工业化应用。     

分散剂对水焦浆性质的影响

为提高水焦浆(PCWS)的稳定性,分析了不同分散剂对石油焦成浆性及制备的水焦浆的流变性和稳定性的影响。结果表明,石油焦的成浆性较好,定黏浓度较高,其中KY33分散剂的分散降黏效果最好,定黏质量分数为69%左右,用量仅为07%;随着分散剂用量的增加,水焦浆的表观黏度先增大后减小,流动特性指数n值则先减小后增大,最佳药剂量对应的浆体黏度最小,胀塑性最强。分散剂的种类对于水焦浆的流变性和稳定性的影响不同。采用KY33和腐植酸系分散剂时,稳定性均较差;采用木质素系分散剂制备的水焦浆屈服应力最大,K值和胀塑性居中,析水率低,沉降区的焦粉颗粒聚结程度低,底部产生硬沉淀时间晚,稳定性相对较好。     

低挥发分水煤浆的制备及燃烧特性研究

本文通过干法制浆研究了潞安低挥发分贫煤的成浆性,通过热重分析和燃烧试验研究了低挥发分水煤浆的燃烧特性。研究结果表明:屯留原煤、屯留煤泥、常村原煤和常村煤泥的成浆性很好,可制备出浓度高达72%、表观黏度小于1 200 mPa·s的水煤浆。水煤浆的热重试验和燃烧试验表明:常村低挥发分贫煤水煤浆的着火温度较高,综合燃烧特性指数低于高挥发分水煤浆;在相同的升温速率下,低挥发分水煤浆的活化能高于高挥发分的水煤浆,灰渣沉积速率远低于高挥发分水煤浆的灰渣沉积速率,结渣不严重;10 t/h锅炉上连续燃烧常村煤泥水煤浆时,火焰明亮、稳定,炉膛充满度高,炉膛温度均匀;无任何闪烁火星出现,达到了很高的燃尽率,燃烧热效率高达86.93%。     

萘系分散剂与褐煤之间的相互作用规律研究

4种萘系分散剂与褐煤进行成浆性实验以研究分散剂的用量对水煤浆(CWS)流变性的影响,并选择各分散剂的最佳药剂量进行制浆,通过浓黏曲线确定浆体的定黏浓度。结果表明,分散剂的用量对CWS的流变性有显著的影响,用量过多或过少都会使CWS的表观黏度增加,最佳用药量根据分散剂的结构性质有明显差别,4种萘系分散剂与褐煤均有良好的匹配性,通过分散剂结构的改善,可以显著提高褐煤水煤浆的定黏浓度,从而促进褐煤水煤浆的有效利用。