水燥浆的滑移速度修正模型

在煤水混合物的流动过程中存在着滑移效应,但是在用传统的Mooney方法和Jastzebski方法对高浓度水煤浆的滑移特性进行分析时,没能得出一致的结果.笔者基于前人对滑移的假设,通过多管径管流试验,研究了高浓度水煤浆管内流动的滑移现象,分析了滑移引起的附加流量对总流量的影响,提出了选取最佳滑移指数确定水煤浆真实流变特性的本构模型和方程,指出高浓度浆态非牛顿流体存在屈服应力.     

水煤浆管内流动的相似准数及其阻力特性

在分析水煤浆“滑移层”内流动的基础上,导出了表征水煤浆流动状态的相似准数——广义雷诺数Re_g。结果表明,它不仅适用于管内存在滑移的具有广义宾汉体和宾汉体性质的水煤浆流动,且同样适用于非牛顿流体中的宾汉体、幂律流体以及牛顿流体的无滑移流动。同时,水煤浆虽为液固两相非牛顿流体,但其层流流动的沿程能量损失系数的计算公式类似于牛顿流体的简单形式,即λ=64/Re_g。该式的计算精度令人满意。     

具有壁面滑移特性的水煤浆流经局部管件的阻力特性

以水煤浆的流动特性(壁面滑移特性和流变特性)研究为基础,在中试规模的浆体输送装置上研究水煤浆流经90°弯管、突缩管和突扩管的阻力损失。以表征浆体流动特性的广义Reynolds数(Re_g)作为参数,建立了局部阻力系数关联式;考察了弯径比、管径和Re_g对弯管阻力损失的影响,分析了浆体流动特性对突缩管和突扩管阻力损失的影响。结果表明：除突缩管外,采用Re_g作为入口流动状态参数可使流动特性不同的浆体的局部阻力系数试验数据一致;不同弯管的阻力系数随Re_g的增加具有相似的变化趋势,在弯管的流动阻力损失方面不存在动力学相似性。当Re_g<350,突扩管的阻力系数随Reg的增加迅速降低;当Re_g >350,突扩管的阻力系数达到稳定值。在高Reynolds数下,突缩管的阻力系数与浆体的流动特性之间存在显著的相关性,即阻力系数随浓度的增加而增加。     

温度和固相粒径与浓度对水煤浆管内流动壁面滑移的影响

通过改变管径、温度、煤粉粒度和浓度,在中试规模的输送装置上研究水煤浆直管内的滑移流动规律,联合采用Mooney滑移修正方法和Tikhonov正则化方法确定浆体壁面滑移特性。结果表明,随温度和固相粒径的增大,临界剪切应力降低,壁面滑移速度显著增加;浓度越高,临界剪切应力及产生相同滑移速度所需的壁面剪切应力越大,温度升高对临界剪切应力和屈服应力的降低越显著;低壁面剪切应力下的滑移贡献率主要取决于临界剪切应力及屈服应力的相对大小,高壁面应力下主要取决于壁面滑移速度和浆体真实流变特性。     

气化水煤浆流动特性评价方法的初步实验研究

针对工业生产中测量水煤浆黏度时出现的问题,分析了黏度计测量值与浆体的流态不成线性关系的原因。通过对旋转黏度计测量原理的分析,结合实验中表观黏度值与浆体实际流动特性的偏差,提出旋转黏度计测量表观黏度的方法不再适合气化水煤浆流动特性的评价。以旋转黏度计和漏斗实验对比,完成了气化水煤浆流动性实验,提出以运动黏度作为流动特性的考察指标,并建立相关评价体系。     

水煤浆流动特性及其流变模型确定方法综述

水煤浆是一种以煤代油的理想燃料，本文就水煤浆流动特性及其流变模型确定方法进行了综述，提出了有关水煤浆流动特性方面的一些问题。     

兖州煤成浆特性分析

以兖日水煤浆石臼中试厂加工的高浓度水煤浆为例 ,分析了兖州煤的成浆特性 ,研究了煤浆浓度与表观粘度的关系、水煤浆的流变性、稳定性情况及分散剂、煤种、煤炭粒径分布等对水煤浆质量的影响     

磁化对超细煤水煤浆流变特性影响的研究

研究了磁化时间和磁感应强度对超细煤水煤浆流变特性的影响和磁化对不同浓度超细煤水煤浆流变特性的影响。结果表明,磁感应强度为675mT、磁化时间为10min时,磁化可明显改善超细煤水煤浆流变特性。在675mT的磁感应强度下,磁化时间对不同浓度的超细煤水煤浆的流变特性影响较大,磁化高浓度比磁化低浓度超细煤水煤浆的时间短,更有利于流变特性的改善。     

褐煤腐植酸钠在水煤浆中的应用

在管道中水输煤的基本任务是得到高浓度的粘性流动的稳定的水煤浆并降低其腐蚀性。水输煤的经济性很大程度上取决于水煤浆中煤的浓度,与之相关的首要问题是降低水煤浆的有效粘度,已有文献报导,从褐煤提取的腐植酸钠对水煤浆的流变特性有良好的影响,尤其是对它们的稳定性和降低有效动态粘度。第二个问题是降低腐蚀,也就是说保护钢管。在这方面已做过腐植酸钠减少水煤浆腐蚀性的研究。     

制备高浓度水煤浆的影响因素探讨

综述了煤质特性、粒度分布、添加剂及制浆工艺等因素对气化用高浓度水煤浆制备的影响。制备高浓度水煤浆时,应根据不同煤种,选择适宜的粒度分布、添加剂、制浆工艺或配煤技术,才能制备出适合工业化应用的高性能水煤浆。     

改性木质素磺酸盐水煤浆添加剂对神华煤制浆性能的影响

针对神华煤难以制成高浓度水煤浆的现状,采用Haake RV-Ⅰ流变仪等研究了改性木质素磺酸盐水煤浆添加剂(GCL3S)对神华煤水煤浆制浆性能的影响,GCL3S的质量分数为0.8%、制得的煤浆中煤质量分数达到62.63%,黏度可低至896 mPa.s,优于同等条件下萘系添加剂(FDN)的降黏效果,在接近中性条件下GCL3S的制浆性能最好,升高温度可以提高浆中煤的质量分数,对于用GCL3S制得的浆体,最佳搅拌时间是20~40 m in,其抗剪切性能明显优于FDN,GCL3S对煤浆的稳定时间为10 d,优于萘系添加剂。     

不同升温速率下水煤浆的燃烧特性分析

采用热重-差热分析仪研究了胜利制浆厂水煤浆在不同升温速率下的燃烧特性,所采用的升温速率为10、20、30、50 K/m in,所用的气体为纯O2,气体总流量为100 mL/m in。根据实验数据计算了不同升温速率下水煤浆在不同阶段的燃烧动力学参数,分析了水煤浆燃烧特性。结果表明:随着升温速率的增大,水煤浆失水更加迅速,在低温段和高温段的动力学特征参数都表现出质量损失增加和活化能降低的特点,各特性温度也相应增加。     

Viscometry and rheology of coal water slurry

This paper presents the results of a detailed experimental study on rheological behaviour of coal water slurry (CWS). In contrast to earlier rheological studies at shear rates of rather narrow ranges, this study covered a much wider range of shear rates: 0–800 s⁻¹ in a rotational viscometer and 400–10000 s⁻¹ in a capillary viscometer. While the gap width of a rotational viscometer had no effect on the apparent viscosity of CWS, it was found that selection of proper tube dimensions in a capillary viscometer was important, Thus, the viscosities of CWS measured in both viscometers at the overlapping shear rates of 400–800 s⁻¹ were in good agreement. Consequently, it was possible to study the effect of shear rate higher than 800 s⁻¹ on slurry rheology. In addition, the effects of coal content, coal particle size and size distribution, and temperature on the slurry rheology were investigated. The slurry, a dispersion of coal particles in a pseudoplastic fluid, became more viscous and less pseudoplastic as the coal content was increased. The pseudoplasticity of a highly concentrated utility grind CWS approached that of a concentrated suspension of 40–50 μm solids in a Newtonian fluid. Also, the slurry pseudoplasticity was enhanced at a slightly elevated temperature, but significantly reduced as the shear rate exceeded a threshold dependent on coal content and particle size and size distribution.     

pH值对水煤浆静态稳定性的影响

介绍了在煤质、煤粒度、水煤浆浓度及添加剂等条件基本相同条件下,水煤浆体系pH值对其静态稳定性的影响。适当提高体系pH值可在一定程度上改善煤浆的静态稳定性。用淮南望峰岗选煤厂精选煤,东宠煤及兴隆庄煤制的水煤浆体系实验所得结果完全相同。讨论该条件下pH值影响水煤浆静态性的可能原因。     

40万t/a煤制乙二醇项目气流床气化技术比较研究

煤气化技术对煤化工项目的经济效益和稳定生产具有重要意义。以某40万t/a煤制乙二醇项目为例,选取有代表性的某干煤粉气流床煤气化技术和某水煤浆气流床煤气化技术,在原料煤可同时适用的前提下,通过对原料制备、原料输送、气化和灰水处理、变换等主要工艺单元的对比,分析了两种技术在能量消耗和利用、操作安全稳定、环保等方面的差异。结果表明,水煤浆气化技术的原料制备和输送环节能耗较低、操作安全环保,虽然气化工段煤耗、氧耗较高,但是可通过回收高温粗煤气的显热副产大量高压饱和蒸汽,能量利用率高,气化过程不需要加入蒸汽。综合对比,水煤浆气化技术生产成本低于干煤粉气流床气化技术。     

低阶煤高温高压水热处理改性及其成浆特性

褐煤、亚烟煤等低阶煤内水、氧含量大,直接制备浆体燃料,成浆浓度低、粘度大、流动性差。通过高温高压对低阶煤进行水热处理(热水反应),可以在较短时间内提升其煤阶和热值,同时改变其理化特征,进而较大程度提高其成浆浓度。结果表明,热水反应后,小龙潭褐煤最大成浆浓度可以由44.6%(原煤)提高到64.55%;印尼MIP亚烟煤最大成浆浓度则由39.71%(原煤)提高到64.61%。不同反应终温对于热水反应产物的成浆性能改善程度不同,从含氧基团化学分析以及煤水界面接触角两个方面进行了机理探讨。     

低阶煤水煤浆制备技术与工艺研究现状及前景

针对中国储量丰富的低阶煤难以制备高浓度水煤浆的问题,介绍了国内先进的低阶煤制浆技术。制备高品质低阶煤水煤浆,应结合煤质特性,选择适宜的磨矿技术、提质改性工艺、配煤技术或添加剂,制备符合工业化应用的高性能低阶煤水煤浆。同时指出,低阶煤制备水煤浆技术是适合中国国情的洁净煤技术,是目前国内对低阶煤合理利用的一条新途径,低阶煤水煤浆的研究和发展为解决中国环境污染问题和能源合理利用问题提供了广阔的前景。针对目前中国低阶煤水煤浆的发展状况,对中国低阶煤制备水煤浆技术发展前景进行了展望。     

添加剂与水磁化对水煤浆性能影响的研究

为了分析磁化添加剂或磁化水对水煤浆性能的影响,以鸡西烟煤为研究对象,采用正交实验法,找出磁化强度和磁化时间因素的影响程度和最佳配制条件,并对比了2种情况下水煤浆的性能,最后根据实验中添加剂在煤表面的吸附量,分析了磁化机理。     

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。