木质素磺酸钠/萘系复配分散剂的性能

选择应用广泛的木质素磺酸钠(木钠)和萘系(萘磺酸甲醛缩合物,NNO)分散剂,探究单一分散剂以及木钠和NNO复配分散剂对水煤浆性能的影响.在此基础上,详细考察木钠和NNO复配分散剂的配比及其用量对水煤浆性能的影响,并研究了复配分散剂对不同煤种的成浆性能.结果表明:与单一分散剂相比,木钠和NNO合理的复配具有良好的协同作用,当木钠与NNO的质量比为7∶3、用量为干煤基的0.50%时,制备的水煤浆流动性和稳定性良好,黏度为490.16mPa·s,质量分数高达63.1%,各项性能均满足工业制浆要求且成本较低,同时该复配分散剂均适用于不同的煤种并能满足工业制浆要求.     

木质素改性及其作为水煤浆添加剂的性能研究

为制备出性价比高的水煤浆添加剂,根据木质素的组成和性质,采用均匀试验设计方法确定了木质素改性制水煤浆分散剂(DCS)的工艺条件。在义马煤的成浆实验中,通过添加剂的添加量与水煤浆黏度的关系及制浆浓度与水煤浆黏度的关系可以看出,在DCS添加量为0.8%(干煤基)时,水煤浆的浓度可达到65%,黏度为988mPa.s;由DCS、木质素磺酸钠(木钠)、萘磺酸钠(NSF)3种添加剂在制浆浓度都为64%时制得水煤浆的流动性和稳定性的比较中,可以看出DCS具有良好的分散与稳定性能。     

神府煤制备高浓度水煤浆的研究

由于神府煤内在水分含量高且氧含量高,很难制得高浓度的水煤浆.通过粒度配比和分散剂复配等实验,研究其成浆工艺条件,得出神府煤三级级配粒度比为500目∶325目∶200目=5∶1∶4,复配添加剂月桂醇聚氧乙烯醚和木质素磺酸钠比为0.8∶0.8时,可以制备出黏度为1 020 mPa·s,稳定性为15 d,浓度为62％的较高浓度水煤浆.     

榆树湾煤制水煤浆的试验研究

使用水煤浆添加剂SWF-1对榆树湾煤进行成浆试验。研究发现,在添加剂用量较低的条件下,使用榆树湾煤样制得水煤浆浓度60.22%～65.04%,粘度548.6～1115.6 mPa.S,72小时的析水率≤5.0%,pH 7.42～8.35,粒度分布合理,各项指标均在德士古气化工艺要求的水煤浆技术范围,水煤浆成浆性能良好。     

掺混城市污泥对神木煤成浆特性的影响

将城市污泥以不同质量比掺入神木煤制备污泥煤浆，利用安东帕C-LTD80/QC型旋转流变仪考察了污泥掺混质量比(α)对污泥煤浆的最大成浆浓度、流变性、触变性和稳定性等成浆特性的影响。借助FTIR和SEM表征煤、污泥及水煤浆，探讨掺混城市污泥影响神木煤成浆性能机制。结果表明：水煤浆及污泥煤浆流变特性均符合幂定律模型τ=Kγⁿ,随着α的增大，污泥煤浆表观黏度增大，最大成浆浓度降低，浆体流变性指数n减小，剪切稀化特性明显，浆体更加趋向于假塑性流体；同时，α的增大也会使得浆体触变环面积增大，进一步导致浆体触变性增强；此外，加入污泥制备的污泥煤浆，浆体产生沉淀时间明显延长，其析水率与相同成浆浓度下的水煤浆的析水率相比明显降低，说明适当的污泥掺混量有利于改善浆体的稳定性。通过FTIR及SEM分析可知，污泥填充了煤粉颗粒之间的空隙，在浆体内部形成较强的空间结构，这种作用是导致掺混污泥后浆体的表观黏度增大、最大成浆浓度降低、稳定性提高的主要原因。在尽可能提高污泥掺混比例的条件下，当α为0.12,污泥煤浆的最大成浆浓度为60.42%时，浆体的成浆性能良好，满足工业要求。     

合成水煤浆分散剂几种工艺产品的比较

以亚硫酸钠、丙酮、甲醛为原料合成磺化丙酮——甲醛缩聚物水煤浆分散剂(SAF)。通过三种不同的工艺流程来合成分散剂,通过实验研究发现,0.6 mol/L,50 mL Na2SO3条件下制得的水煤浆分散剂效果最好,具有良好的分散性能,制浆黏度最低,析水率较低,流动性、稳定性都较好,是理想的水煤浆分散剂。     

半焦煤样成浆性研究

为高效利用半焦,增加煤气化原料来源,采用剪切和球磨的方法,对榆神能化半焦煤样进行成浆试验,研究添加剂种类、用量、水煤浆浓度对水煤浆黏度和稳定性的影响。通过半焦和褐煤配煤成浆试验,验证配煤制浆应用于实际生产的可行性。结果表明,半焦单独成浆,添加剂选用MX,添加量为0.2%,入料浓度为69%时,理想黏度为800~1 200 m Pa·s,浆体抗剪切性能较好、稳定性佳,适合做锅炉用水煤浆。配煤成浆时,文玉褐煤与榆神能化半焦质量比为3∶7或2∶8时,可使用添加剂FX和MX,添加剂量为0.3%,成浆浓度61%左右,水煤浆黏度为(1 000±200)m Pa·s,稳定性72 h析水率7%,无硬沉淀,均可达到实际生产需要,适合做气化用水煤浆。在选择合适添加剂的基础上,半焦单独成浆,半焦与褐煤配煤成浆均可达到实际生产要求。     

脂肪族磺酸盐分散剂对低阶煤制浆性能的影响

以丙酮、甲醛及亚硫酸钠为原料,采用磺化缩聚法通过控制缩合剂和磺化剂的用量,合成一系列具有不同分子量和不同磺化度的脂肪族磺酸盐水煤浆分散剂(SAF).神华煤作为一种低阶煤,内在水分含量和氧含量过高,成浆性能较差.采用德国Haake流变仪测定SAF作为分散剂对低阶神华煤制浆的流变性能,结果表明,SAF的分子量和磺化度是影响其分散降黏作用的主要因素.SAF对水煤浆的分散降黏能力优于萘磺酸盐甲醛缩合物系分散剂,适宜的分子量(特性黏度为7.03～10.87)和较高的磺化度(1.64 mmol/g)有利于提高SAF对水煤浆的分散降黏性能.采用Herschel-Bulkley模型对掺SAF的水煤浆浆体的流变曲线进行拟合,研究了SAF的分子量和磺化度对水煤浆流变性的影响.     

复配分散剂与不同煤化程度煤成浆性能的研究

为了考察复配分散剂对不同煤化程度煤的成浆性能的影响,以木质素磺酸钠与萘磺酸钠复配分散剂对山西王坡煤(WP)、淮北朱仙庄煤(ZXZ)、内蒙古上湾煤(SW)3种不同煤化程度的煤样进行了制浆试验。结果表明:复配分散剂对上湾煤样所成浆的流动性和稳定性产生较大影响,但成浆浓度不高;对较高煤化程度煤样的成浆性提高效果明显,选用3号分散剂王坡煤的成浆浓度达到最大66.8%;朱仙庄煤选用4号分散剂可以制成流动性和稳定性较好的煤浆,其煤浆浓度达67.0%。木质素磺酸钠及萘磺酸复配分散剂的协同作用对不同煤化程度煤样成浆性的影响与煤的结构有关,此复配分散剂对煤化程度较高煤的成浆性提高较有利。     

粒度级配对神府煤成浆性能的影响

为提高神府煤制备水煤浆的成浆性能,分析了神府煤的原煤性质,说明神府煤的成浆指标为11.55,属于很难成浆煤种。对不同粒度级配的干基煤样进行粒度分析,通过粗、细煤粉单独制浆实验和不同粒度级配煤粉的成浆性实验,研究了不同粒度级配对水煤浆成浆性的影响。结果表明:经过级配的干基煤样具有双峰粒度分布特征,适宜制浆;粗煤粉不能单独成浆,细煤粉单独制浆的最大成浆浓度为61%;粗细煤粉质量比约为1∶2时,水煤浆具有较好的流动性和稳定性,最大成浆浓度可达63.8%,此时水煤浆黏度为1000 mPa·s,符合工业水煤浆制备标准,说明合理的粒度级配可降低水煤浆黏度,增强流动性及稳定性。     

淮化Texaco气化炉备选煤种所用水煤浆分散剂的遴选

研究了多种水煤浆分散剂对安徽淮化Texaco气化炉备选煤种成浆性能的影响。结果表明,萘系分散剂对煤种成浆浓度高、流动性好;木质素类分散剂对煤的成浆浓度较低,流动性较差。相较于分散剂而言,煤质是影响水煤浆成浆性能的最关键的因素。北宿煤的制浆浓度大部分都在65.0%以上,是制备气化用浆性能较好的煤种。满足实际生产能力的要求下,HH分散剂对华亭煤最高制浆浓度达60.5%,ZH分散剂对北宿煤最高制浆浓度达67.0%,对于不同的煤种,不可盲目追求性价比较高、广谱性强的分散剂。     

不同降解方式对淀粉基水煤浆分散剂性能的影响

分别采用氧化法(H₂O₂为氧化剂)、酸解法(HCl)两种不同的方式制备降解淀粉,在相同的实验条件下,以丙烯酸(AA)、苯乙烯磺酸钠(SSS)为单体,H₂O₂-Fe²⁺为引发剂,通过自由基聚合反应制备3种淀粉基水煤浆分散剂。通过红外光谱(FTIR)、核磁共振氢谱(¹HNMR)、凝胶渗透色谱(GPC)对产物的分子结构、相对分子质量及分布进行了表征和分析。将3种分散剂应用于彬长煤制浆,考察对比了浆体的表观黏度、分散剂最佳添量、最大制浆浓度、流变性、Zeta电位、吸附特性及静态稳定性等。结果表明,经氧化降解制备的淀粉基水煤浆分散剂在最佳添加量0.4%(质量分数)时,水煤浆最大制浆浓度可达到67%,表观黏度为906mPa·s,煤粒表面的Zeta电位由–12.1mV变化到–47.3mV,相较于由玉米淀粉及酸降解淀粉制备的水煤浆分散剂对彬长煤具有更好的降黏、分散、稳定作用。     

分散剂在水煤浆中的作用

水煤浆分散剂是水煤浆制备过程中重要的化学添加剂之一,常用的分散剂有阴离子、非离子和复配分散剂三种,本文对分散剂的研究现状、作用机理及影响因素进行了简要综述。     

马来海松酸醇酰胺的合成及其对神华煤分散作用的研究

以松香为原料,与顺丁烯二酸酐加成,再经二乙醇胺改性得到一种多元环状结构的马来海松酸醇酰胺水煤浆分散剂。分散剂含有多个醇酰胺链段,能使水很快润湿煤表面。结合水煤浆在不同浓度、pH、转速等条件下的流变行为和Zeta电位,讨论了分散剂对陕西神华煤成浆性的影响,初步探讨了该分散剂与煤粒的作用机理。研究认为分散剂加入后,以疏水基团与煤表面相连,亲水基团与水相连,并通过亲水链段的空间位阻效应,有效阻隔了煤粒间的聚集,使煤粒得到均匀分散,达到了降低水煤浆粘度,提高稳定性的作用。     

复合型丙烯酸系水煤浆分散剂的性能研究

以α-甲基丙烯酸、丙烯磺酸钠为原料合成的阴离子型分散剂PMS,和以α-甲基丙烯酸、丙烯磺酸钠、苯乙烯为原料合成的复合型分散剂MSS,分别用于水煤浆制浆,首先考察2种分散剂对水煤浆的黏度、流变性及稳定性的影响,并采用红外光谱、凝胶色谱等物理方法对产物进行分析。研究发现,与PMS相比,改进后的复合型分散剂MSS性质稳定,改善了水煤浆性能,具有很好的降黏效果,并明显增强了浆体的静态稳定性。     

水煤浆添加剂磺化丙酮-甲醛缩聚物的合成与性能

以丙酮、甲醛、亚硫酸钠为原料合成磺化丙酮 甲醛缩聚物型水煤浆分散剂 (SAF),考察了亚硫酸钠用量、醛酮比等因素对水煤浆分散性能的影响,实验研究发现,亚硫酸钠、甲醛和丙酮的最佳摩尔比为n(亚硫酸钠 )∶n(甲醛)∶n(丙酮) =0 4∶2 1∶1 .05。用最佳摩尔比条件下合成的SAF制浆,在投加量为w(SAF) =0 8%时最高定黏浓度达 66% (干煤粉质量分数)。流变性实验研究发现,浆体属于假塑性流体,具有明显的触变性,并且浆体在 100s-1的固定剪切速率下剪切具有较好的抗剪切性。     

生物质水煤浆流变特性研究

以福建无烟煤、水葫芦、添加剂等制备生物质水煤浆,研究了其流变特性。结果表明：添加3％～3．5％的水葫芦及1％的分散剂制得的生物质水煤浆粘度在0．8～1．2Pa·s之间,且稳定性较好。生物质含量提高,生物质水煤浆的粘度逐渐上升;分散剂含量为1％时,能够制得流变性较佳的生物质水煤浆;搅拌强度的增加能够使生物质水煤浆的粘度降低;当温度低于60℃时生物质水煤浆的粘度随温度升高而下降;当温度高于60℃时,生物质水煤浆的粘度随温度升高而上升。