水煤浆添加剂复配的试验研究

煤炭加工与综合利用COAL PROCESSING COMPREHENSIVE UTILIZATIONNo.5,2009水煤浆添加剂复配的试验研究李敏,耿家水(北京市京浆工贸有限公司,北京102300)摘要:试验比较了用单独的茶系添加剂和复配添加剂所制得水煤浆的性能,结果表明,用复配添加剂制得水煤浆的分散性、稳定性较高,可制得假朔性流体,而且成本低,经济效益好。关键词:水煤浆;添加剂;复配;分散性;稳定性中图分类号:TQ536文献标识码:A文章编号:10058397(2009)05003602水煤浆是一种煤基流体燃料,它是将70%左88型水煤浆粘度计和 MALVERN激光粒度分析右的煤炭、30%左右的水和少量添加剂混合后,仪经一定工艺过程制备而成的。它既保持了煤炭原1.2制浆试验有的特性,又具有和石油一样的流动性和稳定先将煤样破碎到-3mm,釆用不同添加剂分性,可以贮存、泵送、雾化与稳定燃烧。水煤浆别与煤样和水混合放进球磨机中研磨一段时间不仅可以在电站锅炉、工业锅炉和窑炉中直接燃倒出后,分别测水煤浆的浓度、表观粘度和粒烧,还可以代替石油或煤气等燃料。度。设计浓度为64.5%,要求表观粘度<由于水煤浆是一种粗颗粒悬浮体,且煤炭属1200mPa:s。于疏水性物质,因此,要使浆体具有良好的流变性和稳定性,即使是易成浆的煤种,若不加入化2试验结果与讨论学添加剂,也不可能制成理想的水煤浆。添加剂用单独的萘系添加剂和复配添加剂分别进行是制备水煤浆的关键技术之一,它直接影响水煤成浆性试验,并进行对比。浆的性能和生产成本,因此研究开发性价比高的2.1添加剂用量试验水煤浆添加剂是推广和应用水煤浆技术的重中之添加剂用量的多少不仅对水煤浆的性质影响重。目前,市场上广泛使用的添加剂是萘系,试较大,而且与水煤浆的生产成本密切相关。加人验研究发现单独萘系添加剂的分散效果有一定局不同量添加剂对水煤浆成浆性的影响见表1。由限性,所制得煤浆的稳定性差,如果与其他物质表1可以看出,在浓度要求一定的情况下,应用进行复配,在所要求的浓度下,可以大大降低煤单独的萘系作添加剂时,最佳用药量为0.8%浆的流态和表观粘度,这已在试验室经过验证,而采用复配添加剂时,最佳用药量仅为0.4%并取得了良好的效果。2.2流变性试验1添加剂性能对比试验水煤浆的流变特性是指受外力作用发生流动与变形的特性,它与水煤浆的贮存、输送与雾化1.1制浆试验仪器与设备燃烧密切相关。在水煤浆使用过程中,用户希望实验室制水煤浆所用仪器设备包括:颚式破得到一种在剪切搅拌作用下会变稀的水煤浆,即碎机、XMQ-350×160型锥形球磨机、 REXON具有假塑性的水煤浆,因为假塑性对水煤浆的泵型电动搅拌器、精密电子天平、 BOHLIN VISCO送及燃烧过程都有利。本试验用复配后的添加剂制成适宜浓度的水煤浆,然后分别在不同剪切速收稿日期:200907-17作者简介:李敏(1977-),女,江苏徐州人,2005年毕率下测定其表观粘度,结果见表2和图1。业于中国矿业大学(北京)化学与写环燒工程学院,工学硕士,北由表2和图1可以看出,用复配添加剂制成京市京浆工贸有限公司工程师,电话:010-51617713。的水煤浆表观粘度随剪切速率的增大而降低,表09年第5期李敏,等:水煤浆添加剂复配的试验研究现出一定的屈服假塑性。屈服假塑性有利于水煤不可恢复的硬沉淀的存放天数即为水煤浆的稳定浆的储存、泵送和雾化。性指标。本试验观察了不同添加剂制得水煤浆3d表1添加剂用量对水煤浆成浆性的影响的稳定性,结果见表3都加6加剂表观粘度液动性成浓表3水煤浆稳定性试验用量/%添加剂添加剂表观粘度流动稳定好名称用量/%/mPa·8性单独萘系好0.8好断流未沉好复配添加剂从表3可以看出,用复配添加剂所制水煤浆好超标断流的稳定性要好于用单独的萘系添加剂所制的水煤浆表2流变性试验结果2.4成本比较剪切速率120水煤浆添加剂的价格在水煤浆成本中占了很表观粘度/mPa·s123211561050大比例,因此添加剂用量的多少、价格的高低对注:水煤浆浓度为64.5%。水煤浆生产企业至关重要,本试验用吨浆成本为1400指标,各组分价格按日前市场价格计算,结果见表4。从表中可以看出,用复配添加剂后,制浆成本大幅度下降,企业效益将会有大幅度提高。表4成本比较添加剂添加剂用量/%吨浆成本/元23.74406080100120复配添加剂剪切率s1图1表观粘度与剪切率的关系3结论2.3稳定性试验水煤浆的稳定性是指水煤浆中固体煤炭颗粒添加剂分散性大大提高,最佳用药量由0.8%降保持均匀分散悬浮状态的性质。稳定性好的水煤到0.4%,所制水煤浆的稳定性明显提高,流变浆在储存和运输过程中不会发生硬沉淀,当发生性属于屈服假塑性流体,有利于水煤浆的储存、软沉淀时,沉淀物经搅拌即可恢复原态。将所制成的水煤浆存储于烧杯内,采用插棒法来探测煤运输和燃烧。(2)复配后的吨浆成本可以降低11.18元,浆的沉淀状态,每天观察一次,直到烧杯底出现企业经济效益可观。欢迎订阅2010年《能源研究与利用》杂志《能源研究与利用》期刊系江苏省唯一对国内外公开发行的能源与节能方面的双月刊,由江苏省节能技术服务中心、江苏省能源研究会和东南大学热能工程研究所主办。大16开本、56页,全国发行,邮发代号28-150。期刊宗旨:宣传能源方针政策;探求资源合理利用;促进学术思想交流;推动企业技术进步。报道范围:能源预测与监测、能源科学管理、能源市场、新能源开发与利用、节能技术与产品、微机应用、企事业节能、节材及综合利用经验等期刊内容丰富、实用性强、重读性好,集学术性、专业性、技术性之精华,可供广大从事能源、节能和环保工作的工程技术人员、研究人员、管理人员及大专院校师生参阅。国内统一刊号:CN32-1196,定价:10.00元/期(全年60元),国际连续出版物号;sNI001-5523,遁讯地址:南京市苜蓿园大街52号,邮政编码:210007;电话:(025)84876760,邮发代号:28150。