灵武煤制水煤浆中试实验研究

第10卷第3期宁夏工程技术Vol 10 No. 32011年9月Ningxia Engineering TechnologySep.2011文章编号:1671-72442011)03-023603灵武煤制水煤浆中试实验硏究李和平,李勇,吕秀明,马立峰,胡奇林',刘万毅(宁夏大学化学化工学院,宁夏银川750021)摘要:本实验探讨了在大剂量条件下,添加剂加入量、种类、球料比、研磨时间、配置浓度对灵武煤制水煤浆成浆性的影响.结釆表明,理想的制浆工艺条件是添加剂干基添加量0.3%,球料比8:1-10-:1,研磨时间30min,研磨转速22r/min,配浆浓度69%关键词:水煤浆;浓度;级配;黏度中图分类号:TQ53文献标志码:A水煤浆是20世纪70年代石油危机中发展起的1.2实验设备种新型燃料.一般由63%-68%不同粒度分布Φ1500×1800卧式球磨机;10mm方格筛;机械的煤、31%-36%的水和约1%的添加剂制成,具有搅拌器;潜水泵;干燥箱;黏度计;电子天平;颚式破油一样的流动性和稳定性,被称为液态、环保型代碎机;16,40,80,200,325目标准分样筛等.油产品吲.它具有燃烧效率高、污染物排放量低等特13实验过程点,可用于电站锅炉、工业锅炉和工业窑炉代油、代第一步:筛分与破碎将实验煤样过10mm方格煤燃烧,亦可作为气化原料,用于生产合成氨、合成筛,取样测试水分,若水分含量过高,则摊开烘干,再甲醇等产品和电力宁东煤由于变质程度浅,具有次测定水分含量,按实验配方设计将煤样加入球磨内水含量高、OC比高、挥发份及灰份含量偏高的特机块煤经颚式破碎机破碎后使用点,属难成浆煤种,因而提高宁东煤制取水煤浆的浓第二步:添加剂的配制按照设计的配方将计算度,提高其稳定性和降低黏度,不仅能解决宁东地区好的添加剂与工艺水加入球磨机;生产的瓶颈问题,而且为以后的化工项目气化路线第三步:研磨在22rmin转速下进行湿法研磨;的选择和宁东矿区煤拓宽市场提升价值具有重大的第四步:取样分析按照国标要求测试浓度、黏意义.本实验在前期小试实验研究的基础之上,考察度、过筛率了添加剂种类、添加剂用量、配浆浓度、球料比等对成浆性的影响,为小批量灵武煤生产水煤浆的车间2实验结果与分析讨论生产提供了工艺指导21添加剂用量实验过程实验中选用添加剂干基用量为0.2%,0.30.4%,进行对比实验实验结果如下(表1)1.1实验原料实验发现添加剂用量为02%时,实测平均浓添加剂,自制;煤样,灵武羊肠湾煤矿原煤度63.3%,实测平均黏度11905MPa·s;添加剂用表1添加剂用量对成浆性的影响添加剂干配置浓水分/研磨时钢珠/煤入料尺寸/实测平均平均黏度球料比基用量/%度/%kg kgmm浓度/%(MPa·s)7060010060010≤101369.1收稿日期:2011-04-26基金项目:宁夏自然科学基金“复配煤制水煤浆级配模型计算与成浆性能研究”(NZ1021)作者简介:李和平(1975—),男,讲师,主要从事水煤浆研究*通信作者:胡奇林(1952—),男,碩士生导师,副教授,主要从事煤基材料的研究与开发.E-mail!hualin@nxu.edu.cn.第3期李和平等:灵武煤制水煤浆中试实验研究237量为0.3%时,实测平均浓度643%,实测平均黏度从对比分析表中数据可以得出,在相同研磨时1106.3MPa·s;添加剂用量为04%时,实测平均浓间下,随着配浆浓度的增加,浆体的黏度整体呈上升度66.3%,实测平均黏度1369.1MPa·s综合对比分趋势配浆浓度为69%,研磨时间为30min时,浆体析可知添加剂干基用量为0.3%时,性能较好黏度为10996MPa·s,是较为理想的制浆控制节点22添加剂类型此时浆体200目,过筛率46.20%选用自制蒽油添加剂与市售添加剂进行对比实2.5球料比验,测试结果如下(表2)球料比是制浆过程中考虑的一个重要指标实实验表明,在同等制浆条件下,自制蒽油添加剂验中依次进行了球料比为6:1,8:1,10:1的制浆实性能略优于市售添加剂验,结果如下(表6)23研磨时间实验结果表明,随着球料比的增加,浆体黏度增研磨时间是制浆的一个重要工艺指标,实验中加,过筛率增加对于配浆浓度70%,研磨时间为选用了时间段为20-70min的研磨时间,结果如30min的制浆条件,最佳球料比区间为8:1-10:1下(表3)从表3中可以得出随着研磨时间的加长,浆体3经济效益分析黏度增加,过筛率增加,依据水煤浆制浆的黏度要求实验中选用的球磨机规格为Φ1500×1800,最浆体黏度标准,研磨时间应控制在30-40min大填充量1.2t.按每天生产3t水煤浆计划每吨水表4是在不同研磨时间下添加剂于基添加量为煤浆价格为320~350元,每吨水煤浆生产成本约0.3%的研磨实验参数,实验结果表明,随着研磨时200元.生产每吨水煤浆的净利润是120-150元水间的增加,浆体黏度增加.相对于40min和π0min煤浆车间按2台设计计算,则每年的利润为21.6-的研磨时间,研磨时间为30min时制得的浆体黏度27万元.按每台球磨机及附属部件12万元计算,当较低,这与表3的实验结果是一致的年即可收回投资,效益可观24配料浓度湿法制浆中,配浆浓度是一个重要工艺参数实4结论验中分别进行了配浆浓度为60%-75%的实验其对于灵武煤,蒽油添加剂可作为备选添加剂对中配浆浓度区间为67%-69%,研磨时间依次为20,于Φ1500×1800型间歇式球磨机,适宜的制浆条件30,40min的制浆实验,结果如下(表5)条件是:球料比8:1~10:1,研磨时间30mim,配浆浓表2添加剂类型对成浆性的影响添加剂干基配浓/水分研磨时球料比kg钢球/煤/入料尺实测浓平均黏度/用量/%kg寸/mm度/%(MPa·s)14.1100≤100.3(蒽油)6514.100≤1052880.3(市售)14.I6:1600I00≤105576表3研磨时间对成浆性的影响(不加添加剂)配浓/水分/研磨时钢珠/煤/入料尺寸/平均黏度/过筛率/%球料比(MPa·s)16目40目80目200日325目478.3952674.1053.8038.1030.8466.184794429≤101269.1998094.7473.71509242.88119439980949777.3758005165600100≤1013619999698.0983.0863.355768表4研磨时间对成浆性的影响(加添加剂)干基配浓/水分/研磨时间/钢珠/煤!入料尺寸/平均浓平均黏度求料比用量%l160.56:1600100≤101669.6100238宁夏工程技术第10卷表5配浆浓度对成浆性的影响配浓/水分/研磨时间m球料比钢珠/煤/入料尺寸/平均黏度过筛率/%%kg kg(MPas)16目40目80目200目325目8395.2674.10538038.1030.84517291.3066.124756288027.200≤106735939469.34456030.1825.708.0108125993587.4866184794429200100≤10898708340594939.50351099699.1085.1062.25462039.351269.199.80947473.7150924288≤101349.299.7893.207485382467068040616010051015085940912960748184044表6球料比对成浆性的影响配浓/水分/研磨时间钢珠/煤/入料尺寸/平均黏度过筛率%球料比m(MPas)16目40目80目200目325目≤10713.794.9670.89481630.6220.3375≤10874399.6090006680500342818.0l0:160060≤1013060998494.20715550.354272度69%,添加剂干基添加量0.3%在此工艺条件下,[2]纪明俊李寒旭陈迎.分散剂对北宿煤成浆性能的影响可进行产量为3td的水煤浆车间生产,经济效益煤炭加工与综合利用,2006(1):29-31.良好.3]李洪波,詹隆.水煤浆产业化技术经济可行性J洁净煤参考文献:技术,2001,7(3):27-30[】]晁璇,燕化水煤浆示范工程技术日臻成熟N]中国化工4]詹隆,李洪波,董强国,等水煤浆技术应加快产业化发报2003-06-03展U煤炭科学技术,2001,29(3):4-5,40.Study on pre-production of coal water slurry prepared by Lingwu coalLI Heping, LI Yong, LV Xiuming, MA Lifeng, HU Qilin, LIU WanyiCollege of Chemistry and Chemical Engineering, Ningxia University, Yinchuan 750021, China)Abstract: In this paper, effects of additive quantity, ball-coal ratio, ball milling time, design concentration be investigatedduring large volume CWM preparation by Lingwu coal. The results show that the ideal preparation parameter is additivequantity 3%6o, ball-coal ratio range from 8: 1 to 10: 1, ball milling time 30 min, ball milling speed 22 r/min, design concentrationKey words: coal water slurry; concentration; gradation; viscosity(责任编辑、校对芮芳)