新型腐植酸基水煤浆分散剂的合成与性能

<正>以腐植酸为原料,通过磺甲基化反应和缩聚反应,合成了一种具有良好水溶性能和较高分子量的新型腐植酸基水煤浆分散剂。通过改变亚硫酸钠及甲醛用量对所合成的分散剂进行工艺优化,确定最佳使用量分别为22%和40%。采用红外、热重及凝胶渗透色谱等分析方法对所得到的产物进行结构表征;根据分散剂的不同添加量对水煤浆的黏度及稳定性进行分析,得出当水煤浆的浓度为63%,分散剂使用量为水煤浆总重量     

新型腐植酸基水煤浆分散剂的合成与性能

以腐植酸为原料,通过磺甲基化和缩聚反应,合成了一种具有良好水溶性和较高分子量的新型腐植酸系水煤浆分散剂.改变亚硫酸钠及甲醛用量对所合成分散剂进行工艺优化,确定最佳用量分别为22%和40%.采用红外、热重及凝胶渗透色谱等分析方法对产物进行结构表征;根据分散剂的不同添加量对水煤浆的黏度及稳定性进行分析,得出当水煤浆浓度为63%,分散剂用量为水煤浆总重量(干基煤)的0.6%时,水煤浆具有最低的表观黏度588mPa·s.     

腐植酸基分散剂的研究方向及展望

本文对水煤浆分散剂的各研究领域进行了初步的探讨,对国内水煤浆工业技术进行了简单介绍,讲解了各类水煤浆分散剂的分类以及使用方向和各类分散剂的优缺点。重点介绍了腐植酸及腐植酸基分散剂在水煤浆技术领域的研究现状和发展方向,并对腐植酸这类物质作为分散剂使用的优势进行了分析,为腐植酸工业应用提供了一定的发展方向。     

腐植酸文摘

正腐植酸系分散剂合成条件及对水煤浆黏度的影响张光华刘龙韩文静赵方李俊国采用腐植酸为原料,丙烯酸为接枝共聚单体,过硫酸钾为引发剂,采用溶液聚合法制备腐植酸-丙烯酸接枝共聚物,并检测其对水煤浆黏度、流动性、稳定性的影响。通过正交实验,得出了腐植酸-丙烯酸接枝共聚物的合成优化条件:丙烯酸与腐植酸质量比为0.35∶1.00,引发剂用量     

腐植酸阴离子表面活性剂的合成及性能研究

以风化煤中提取的黑腐植酸、黄腐植酸和腐植酸钠盐为原料,进行磺甲基化反应制备阴离子表面活性剂。研究了投料比、反应温度、反应时间等对产品性能的影响。结果表明:腐植酸阴离子表面活性剂合成的最佳工艺条件为腐植酸、羟甲基磺酸钠质量比为3∶1,温度90℃,反应时间4 h;在此条件下,磺甲基化黑腐酸、黄腐酸、腐植酸钠1%水溶液的表面张力分别为45.343、59.156、48.662 mN/m,溶解百分比分别为98.2%、99.5%、91.5%,发泡性能一般。     

磺化腐植酸接枝改性共聚物合成及性能研究

以腐植酸为基本原料,经过磺化,再以丙烯酸为单体,过硫酸钾为引发剂,采用溶液聚合法,制备磺化腐植酸-丙烯酸接枝共聚物,并检测其对水煤浆的黏度、流变性和稳定性的影响.还研究了不同分散剂用量对水煤浆成浆性能的影响,结果表明,分散剂有效成分为水煤浆总重量的0.12%时,水煤浆具有最低的表观黏度.     

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.     

泥炭腐植酸制备水煤浆分散剂的试验研究

正为了优化泥炭腐植酸制备水煤浆分散剂的工艺,采用正交试验设计方法,通过碱法抽提和磺化两步法用于泥炭生产腐植酸系水煤浆添加剂,得到了较好的工艺参数:对于碱法抽提作业,固液质量比为1∶12,反应温度为100℃,氢氧化钠浓度为2%,抽提时间为2 h;对于腐植酸钠磺化作     

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。     

腐植酸类水煤浆添加剂性能与其级分的关系研究 (Ⅰ)分散性能与级分的关系

以四种有代表性的煤样作为研究对象,分别将它们提取、分离、分级,共得到１６种级分腐植酸,进行理化鉴定、合成水煤浆添加剂并用于制备水煤浆．按三因素三水平正交试验考察氢氧化钠、亚硫酸钠和甲醛用量三个因素对添加剂分散性能的影响,确定最佳合成条件．实验发现：腐植酸种类不同,同一种腐植酸的级分不同,在合成的添加剂有最佳分散性能时,各反应物的比例也不相同．然后用单因子线性回归法分析比较了在最佳合成条件时的各分散剂的分散性能．比较发现：（１）腐植酸各级分中,棕腐酸、黑腐酸的分散性能明显优于黄腐酸、黄棕腐酸,棕腐酸的分散性能最佳．（２）腐植酸各级分理化指标对药剂分散性能的影响各不相同．各药剂分散性能随着级分分子量、腐植酸含量和酚羟基含量的增大而提高;随着Ｅ４／Ｅ６、灰分、总酸性基含量和总羧基含量的增大而降低．     

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。     

分散剂结构对水煤浆性能的影响

介绍了水煤浆和常见分散剂的特点,阐述了制备高浓度水煤浆的影响因素、分散剂同煤粒的作用机理,重点综述了分散剂结构对水煤浆性能产生的影响和规律。另外,给出了理想分散剂可能具有的结构以及合成它的一些建议。     

风化煤腐植酸的多种改性产品的应用评价

腐植酸（ＨＡ）的改性有许多方法，主要是硝酸氧解，磺甲基化，其它的还有与金属络合以及与高聚物接枝共聚等，本文现采用江西萍乡风化煤进行硝酸氧解，磺甲基化，硝酸氧解－磺甲基化，与金属络合等来研制不同类型的“钾基腐植酸盐”抗盐钻井泥浆助剂系列产品及产品性能的评价。     

新型腐殖酸分散剂及其对水煤浆的分散性能研究

以腐殖酸、无水亚硫酸钠、甲醛、β-萘磺酸钠为主要原料,通过磺甲基化和缩聚反应,制备出一种新型的腐殖酸分散剂HBNS,将其应用到榆林煤制浆中,考察水煤浆的成浆性能、稳定性及HBNS与煤粒复合体系的Zeta电位。结果表明,HBNS的分散性、稳定性均优于传统的腐殖酸分散剂,当其用量为0. 5%时,可获得浓度高达68%的水煤浆,浆体表观黏度为632 mPa·s,水煤浆的流动度为123 mm;静止7 d时,水煤浆的析水率为5. 7%,析水较少,且浆体底部为软沉淀; Zeta电位的绝对值随着HBNS添加量的增加而增大,水煤浆体系的稳定性明显增强。     

两种新型聚合物的合成及用于水煤浆制浆性能评价

以α-甲基丙烯酸、丙烯磺酸钠、甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵、苯乙烯为原料,合成2种新型水煤浆分散剂,用于水煤浆制浆,测试添加这2种分散剂制得的水煤浆的各项性能,并对产物进行了分析.研究发现,2种分散剂性质稳定,均可用在较苛刻的环境,并不同程度改善了水煤浆性能,具有很好的降黏效果,并明显增强了浆体的静态稳定性.     

新型腐殖酸分散剂及其对水煤浆的分散性能研究

以腐殖酸、无水亚硫酸钠、甲醛、β-萘磺酸钠为主要原料,通过磺甲基化和缩聚反应,制备出一种新型的腐殖酸分散剂HBNS,将其应用到榆林煤制浆中,考察水煤浆的成浆性能、稳定性及HBNS与煤粒复合体系的Zeta电位。结果表明,HBNS的分散性、稳定性均优于传统的腐殖酸分散剂,当其用量为0. 5%时,可获得浓度高达68%的水煤浆,浆体表观黏度为632 mPa·s,水煤浆的流动度为123 mm;静止7 d时,水煤浆的析水率为5. 7%,析水较少,且浆体底部为软沉淀; Zeta电位的绝对值随着HBNS添加量的增加而增大,水煤浆体系的稳定性明显增强。     

水煤浆添加剂的研究现状及发展趋势

介绍了分散剂、稳定剂、辅助剂等水煤浆添加剂的分类及研究现状,着重分析了对水煤浆性能影响较大的添加剂分散剂的研究现状。目前研究和应用较多的水煤浆分散剂主要有木质素系、萘系等,根据分散剂特点进行复配使用,可以在一定程度上提高成浆性能、降低成本。简单分析了水煤浆添加剂的发展方向,认为充分利用含油废水、焦化废水、印染废水等制备水煤浆添加剂是未来的发展趋势。     

水煤浆分散剂研究进展

水煤浆气化和燃烧技术是洁净煤技术的重要组成部分,提高水煤浆质量对实现煤炭资源的清洁高效利用具有重大的环境和经济价值,其中水煤浆分散剂是影响制备水煤浆质量的主要因素之一,开发新型高效的水煤浆分散剂一直是研究的热点。以腐植酸磺酸盐和木质素磺酸盐为代表的常规分散剂具有明显的制浆成本优势,但水煤浆浆体的稳定性较差且表观黏度较高,不适合长时间存储或长距离运输;以萘型和聚羧酸型为代表的分散剂在上述两方面显著优于前2种,但吨浆成本较高,虽然通过几种分散剂的复配可以在一定程度上弥补上述不足,但利用化学改性提高分散剂性能的研究从未间断,如增加羧基、羟基、磺酸基等亲水性官能团或聚合接枝不同结构类型的侧链结构的方式以增强分散剂性能。通过分析上述研究成果,发现虽然一段时间内水煤浆分散剂仍以复配型的木质素型和萘型分散剂为主,但利用低成本的改性剂对聚羧酸型和非离子型分散剂进行改性是未来的研发重点,有望实现高性能低成本分散剂的突破,此外,利用改性天然产物或废弃物获得水煤浆分散剂也是重要的研究方向,具有一定的环保和循环经济意义。     

聚羧酸系分散剂的侧链结构对水煤浆性能的影响

合成了两种以丙烯酸和苯乙烯磺酸钠为主链,淀粉以及甲氧基聚乙二醇(MPEG600)分别为侧链的聚羧酸系分散剂,将两种分散剂用于制备水煤浆,考察聚羧酸系分散剂的侧链结构对水煤浆性能的影响。结果表明,以淀粉为侧链的PC-St分散剂具有较好的分散降粘能力,且当PC-St分散剂用量为0.45wt.%时,水煤浆的最大成浆可达66.5wt.%,且PC-St水煤浆的稳定性也高于PC600水煤浆。     

磺化腐殖酸型水煤浆分散剂的合成研究

采用腐殖酸为原料合成磺化腐殖酸型水煤浆分散剂,通过正交及单因素实验,确定合成的最佳工艺条件为:腐殖酸与亚硫酸钠的质量比5:4;磺化时间4 h;温度80℃;最佳浓硫酸用量为8 g。该条件下,对磺化腐殖酸系水煤浆分散剂进行红外、热重表征,得知该分散剂具有磺化腐殖酸系水煤浆分散剂的优点:分散性好,合成成本低,稳定性高。