木质素系高效分散剂对水煤浆制浆性能的影响

以木质素磺酸钠为原料,通过磺化缩聚法合成一种木质素系水煤浆分散剂(GCL3S).水煤浆的流变性能测试表明,GCL3S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,GCL3S的分子量和磺化度是影响其对水煤浆分散降黏能力的主要因素,其中分子量的影响更为显著,适宜的分子量(特性黏度为6.84 mL/g～12.21 mL/g)和较高的磺化度(1.89 mmol/g)有利于提高GCL3S对水煤浆的分散降黏性能.采用Herschel-Bulkley模型对掺GCL3S的水煤浆浆体的流变曲线进行拟合,研究了GCL3S的分子量和磺化度对水煤浆流变性的影响.     

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。     

提高反应温度合成萘磺酸盐高效分散剂

以工业萘、浓硫酸、甲醛为原料,打破传统工艺条件,通过提高磺化、缩聚的反应温度合成高效分散剂。     

分散剂β-萘磺酸盐甲醛缩聚物对低阶煤制水煤浆成浆性的研究

低阶煤制备水煤浆成浆性能受到多方面因素影响,其中煤自身结构性质、自由水和电荷作用三者影响较大。分析了神木煤、哈密煤、榆林煤的微观结构,测试了分散剂β-萘磺酸盐甲醛缩聚物在3种煤上的吸附规律、分散剂不同掺量下煤中束缚水释放为自由水的量,研究了分散剂吸附量与束缚水释放量及水煤浆成浆性能之间的关系。结果表明:分散剂在低阶煤上的吸附量与比表面积不呈正相关;随着分散剂吸附量提高,变质程度偏高的煤质中自由水释放量快速下降,孔隙结构较多的煤质中则可能抑制自由水释放;低浓度分散剂吸附时,由电荷斥力和释放自由水同时作用提高成浆性能,高浓度分散剂吸附时,主要依靠电荷斥力提高成浆性能,自由水起次要作用;低阶煤制备水煤浆在表观黏度为500 mPa·s～1 000 mPa·s内均符合Bingham流体特征。     

木质素磺酸钠/萘系复合水煤浆分散剂的性能

将商用的木质素磺酸钠(SL)和萘系分散剂(NSF)进行复配制浆,考察复配分散剂对水煤浆性能的影响。结果表明,SL和NSF复配后具有一定的协同增效作用,当n(SL)∶n(NSF)为2∶1时,水煤浆具有较低的表观黏度以及较高的稳定性,说明合理的分散剂复配有利于提高水煤浆的性能。     

水煤浆两性离子分散剂的合成及制浆性能

以α-甲基丙烯酸、丙烯磺酸钠和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为原料(DMC),合成两性离子分散剂,用于水煤浆制浆,考察浆体的成浆性、流变性及静态稳定性,研究发现,两性离子分散剂改善了水煤浆的各项性能,具有很好的降黏效果,并明显增强了浆体的静态稳定性;当阴、阳离子单体质量比为3:1时,浆体表现出最好的流变特性,且浆体表观黏度最低,由此可见,两性离子分散剂具有良好的应用价值.     

磺化萘酚甲醛/萘系复合水煤浆分散剂的性能

以2-萘酚、浓硫酸和甲醛为原料合成了磺化萘酚甲醛(NPF)水煤浆分散剂.首先探讨了分散剂的合成条件对其性能的影响并进行了性质分析;其次,通过NPF与萘系(NSF)分散剂进行复配改善了NSF的稳定性能.结果表明,当甲醛和2-萘酚的配比为0.86:1,聚合温度为130℃,反应时间为2h时分散剂性能最好.用此分散剂,在分散剂用量为0.5%,煤浆浓度为64%时,水煤浆黏度为463mPa·s,分散性能良好.萘系(NSF)水煤浆分散剂中NPF的掺杂量为20%时,水煤浆黏度降低了150mPa·s,7d后析水率下降1.07%,无硬沉淀出现,稳定性提升明显.     

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。     

非离子型分散剂对低阶煤制备水煤浆的影响

为了改善低阶煤制水煤浆品质差的现状,实现低阶煤的高效清洁利用,采用非离子型表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚(NPEO-40)作为分散剂制备低阶煤水煤浆,并进行水煤浆成浆性能及成浆机理研究。神东煤(SDC)低阶煤水煤浆试验表明,水煤浆表观黏度η100随NPEO-40用量的增加而降低,当NPEO-40用量增加到1.0%,η100基本保持不变。添加剂用量为1%、水煤浆浓度为60%~68%时,浆体呈剪切变稀的假塑性流体,最大成浆浓度C1000=67.5%;水煤浆浓度为60%~68%时,浆体稳定性随浓度的升高而降低。等温吸附研究表明,NPEO-40在低阶煤表面的吸附行为符合Langmuir等温吸附模型,且吉布斯自由能ΔGa0ds=-29.27 kJ/mol,说明反应自发进行。浸润试验表明,1.0%的NPEO-40适于SDC在溶液中的浸润。对吸附前后的煤进行XPS C1s窄程扫描,C—C/C—H官能团含量由78.79%下降到70.12%。含氧官能团C—O,C■O和O■C—O总含量由21.21%增加至29.88%,说明吸附NPEO-40后,其疏水官能团与煤表面的C—C/C—H官能团结合,使含氧官能团暴露在外侧,从而使煤表面C—C/C—H官能团含量减少,含氧官能团比例增大,亲水性增强,利于形成水化膜,通过水化膜将煤粉颗粒彼此分开,进而减少了煤粉颗粒间的流动阻力,从而对水煤浆起到降黏效果。     

磺化丙酮-甲醛缩聚物对碳化硅砂轮浆料的分散作用

由自制的磺化丙酮-甲醛缩聚物(sulphonated acetone-formaldehyde plymer,SAF)作为分散剂制备了浇注碳化硅(SiC)砂轮水基浆料.通过红外光谱,简要分析了SAF的分散机理,并以含10%(质量含量)聚乙烯醇水溶液作为分散介质,研究了不同用量SAF和不同pH值对体系沉降性的影响.采用沉降法和吸光光度法评价了SAF在SiC浆料中的分散性能.结果表明:当SAF添加的质量分数为5%,pH为10左右,体系的相对沉降层高度和吸光度均达到最大,得到了分散稳定性较好的砂轮浆料.     

环氧磺化酚醛树脂水煤浆分散剂的合成及应用

以苯酚为原料,通过硫酸磺化与甲醛聚合,再经环氧氯丙烷接枝等反应合成出一种环氧氯丙烷改性磺化酚醛树脂水煤浆分散剂.合成条件为n(苯酚)∶n(浓硫酸)∶n(甲醛)∶n(环氧氯丙烷)=1∶1∶0.7∶1.5,催化剂含量为苯酚质量的0.5%,磺化温度为100℃,聚合温度为65℃.通过静态接触角、流变性及稳定性等测试,研究了分散剂对陕西神华煤的成浆特性,并通过与木素-萘磺酸盐分散剂对比,发现此环氧磺化酚醛树脂分散剂可有效改善煤表面的亲水性,分子中的环氧链能牢固地结合煤表面的疏水基团,并提供了一定的空间位阻效应,有效阻隔了煤粒间的聚集,使煤粒得到均匀分散,起到了降低水煤浆黏度、提高稳定性的作用.     

水煤浆的流变学属性

介绍两种加压气化用水煤浆的流变模型及其流变特性。     

水煤浆技术的发展

水煤浆作为一种理想的代油燃料,在节油、环保等方面有广泛的用途,是煤炭利用的一个重要方向。在收集国内外资料的基础上,论述水煤浆技术的发展和历史和前景。     

水煤浆气化装置设计与改造探讨

分析水煤浆气化装置运行特点、存在的问题及相关技术改造。优化中国石化九江分公司煤制氢项目水煤浆气化装置设计。     

水煤浆管道输送流体力学

本文系统介绍水煤浆管道输送流体力学的理论和研究方法。对拟均相模型和非均相模型都作了较为细致的叙述,同时也介绍了国内外的研究进展状况。     

改进水煤浆气化工艺装置的一些思考

针对水煤浆气化工艺技术存在的一些问题,从工艺烧嘴的结构、材料改进及工艺技术的发展等方面提出了改进措施和建议,并对部分改进措施实施后的效果进行了分析,介绍了水煤浆的分级气化技术及相应的原料供应烧嘴（工艺烧嘴和二次补氧烧嘴）的设计方案和设计准则。     

分散剂用量对钛酸锶钡水基浆料稳定性的影响

使用聚甲基丙烯酸铵(ammonium polymethacrylate,PMAA-NH4)作为分散剂,研究了不同pH值条件下分散剂用量对钛酸锶钡(Ba0.6Sr0.4TiO3)水基浆料稳定性的影响,并分析了其影响机理.结果表明:PMAA-NH4的加入能够显著提高Ba0.6Sr0.4TiO3粉体的zeta电位,在加入量(质量分数,下同)为0.4%时,zeta电位为负值,达到最小,从而提高了Ba0.6Sr0.4TiO3水基浆料稳定性.在pH值小于8时,会发生Ba0.6Sr0.4TiO3料浆中的Ba2 和Sr2 离子溶出;pH值大于8时,Ba0.6Sr0.4TiO3粉体的zeta电位随PMAA-NH4的加入量的增加而增大.在pH值为8～9,PMAA-NH4的加入量为0.4%时,实现Ba0.6Sr0.4TiO3粉体对PMAA-NH4的饱和吸附,此时浆料的稳定性最好.     

低阶煤浆电解过程中有机碳含量变化规律

以NaOH为电解质,对水煤浆(CWS)进行了恒流电解,对电解煤浆制备溶水有机物(WSOCs)的可能性进行了研究.实验对影响总有机碳(TOC)含量的因素进行了考察,包括时间、温度、阳极材料以及NaOH浓度和煤浆浓度.结果表明,电解作用产生的TOC含量高于浸渍作用产生的TOC含量,带有电催化作用的金属电极对TOC含量的增长有促进作用,如Fe和Ni电解作用产生的TOC含量随时间的延长和温度的升高而增大,随NaOH浓度的升高而降低.在85℃,1A电流下电解6h后,滤液中的TOC含量达到1 717.2mg/L.此外,相对于单位质量的煤,滤液中的TOC含量随CWS浓度的升高呈先上升后下降的趋势.     

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.