水煤浆添加剂在高浓度水煤浆生产中的应用

贵州化工2006年4月Guizhou chemical indust第31卷第2期水煤某浆添加剂在高浓度水煤浆生产中的应用周长丽河北工业职业技术学院环境与化学工程系河北石家庄050001)摘要讨论了水煤浆添加剂的性质、功能、分类及其在高浓度水煤浆制备工艺中的加入方式和所起的作用级配技术和添加剂技术制备高浓度水煤浆的关键技术为保证水煤浆旳最终性能水煤浆添加剂技术尤其重要必须考虑分散剂和稳定剂之间的配合效应。关键词水煤浆分散剂稳定剂中图分类号TQ534.4文献标识码B文章编号1008-941(2006)2-0010-021前言隙最小大颗粒间的空隙被较小颗粒充填小颗粒间的空隙又被更小的颗粒充填以此减少空隙的水量石油作为一次性不可再生的能源为人类服务了提高制浆浓度改善产品流动性。制浆工艺流程中将近一个世纪但目前已经濒临枯竭汧发核能虽要有实现较佳级配的功能。然经济但是具有一定危险性其最终的社会和经济2.2添加剂技术效益目前还无定论因此,人们重新将目光转向煤在高浓度水煤浆性能中最为重要的是低粘度炭。中国的产煤大国,煤炭作为能源的储量可供亼和良好的稳定性、流动性。然而,煤炭属疏水性物类继续使用300年;中国也是耗煤大国,长期以来,质又是颗粒悬浮体即使易制浆煤种并具有高堆积国内采用直接燃煤的落后技术,一方面造成煤炭的的颗粒分布无化学添加剂也不可能制成希望的高不完全燃烧热值较低浪费了宝贵的能源;一方浓度水煤浆。面直接燃煤所带来的环境污染、酸雨等,已成为环添加剂的主要作用在于改变煤颗粒的表面性保极难解决的问题,质促使颗粒在水中分散使浆体有良好旳流变特性高浓度水煤浆是近20年发展起来的一种煤基和稳定性。此外还要借助添加剂调节煤浆的酸碱流体燃料将具有一定粒径分布的煤粉均匀分布在度消除有害因素如气泡、有害成分等水中形成高度分散的煤水混合物。它由70%左右根据作用不同可将添加剂分为分散剂、稳定剂的煤30%水及少量化学添加剂制成是一种浆体燃和助剂三大类其中前两种最为重要料。它具有石油一样的流动性和稳定性通过泵送、2.2.1分散剂雾化后可以稳定地燃烧也可以管道输送、远洋运分散剂是最重要的添加剂其主要作用是改变输并长期贮存。水煤浆在取代油、气及干煤燃烧方煤表面的亲水性降低煤水界面张力使煤粒充分润面其热值相当于燃料油的一半具有环保、节能等湿和均匀分散在少量水中。煤炭的主体是有机质综合效益是我国洁净煤技术的一项重要内容。可它是结构十分复杂的大分子碳氬化合物其表面具代替燃料油用于锅炉电站与工业炉窑杙替煤炭燃冇强烈的疏水性不易为水所润湿。细煤粉又具有用具有燃烧效率高、负荷调整便利、减少环境污染、极大的比表面积在水中很容易自发地彼此聚结这改善劳动条件、节省用煤等优点。最重要的是其二就使煤粒与水不能密切结合成为一种浆体在较高氧化硫和粉煤灰排放少避免了酸雨的形成环境污浓度时只会形成一种湿的泥团。所以制浆中必需加染小具有极高的社会和经济效益。入少量的化学添加剂即分散剂以改变煤粒的表面2高浓度水煤浆制备所需的技术措施性质从而使水煤浆有良好的流变特性。其中最要紧的是降低粘度使之有良好的流动性淇其次是有理要做岀高性能要求的高浓度水煤浆单用细煤想的流型。由于各地煤炭的性质千差万别适用的粉与水简单混合起来是无法实现的还必须采取添加中国煤化工不变的些特殊的技术措施主要有CNMHG见阴离子型和非离子2.1级配技术级配技术是制浆的关键技术之一是水煤浆产(1斓离子型分散剂品中颗粒大小的组成情况将原料煤磨成水煤浆产此类化合物属低分子量电解质或大分子及准高品要求产品的粒度组成有较高的堆积效率堆积空分子聚电解质。包括磺酸盐、羧酸盐及少量磷脂类。2006年4月第31卷第2期周长丽水煤浆添加剂在高浓度水煤浆生产中的应用11普遍应用的是磺酸盐、萘磺酸盐、磺化腐植酸盐、磺加λ方式稳定剂采用干法定量间断加入方式冮工艺化木质素及石油磺酸盐及磺化沥青等。流程框图见图1。(2腓离子型分散剂水煤浆用的非离子型分散剂分子的亲水端是分剂聚氧乙烯链或再配以少许磺酸基。亲固端是烷基.水烷基苯或烷基苯酸等。2.2.2稳定剂浮选辖稳定剂的作用是使煤颗粒稳定悬浮在水中不发生硬沉淀。由于水煤浆毕竟是一种固、液两相粗分散体系,煤粒又很容易自发地彼此聚结。在重力或其他外力作用下很容易发生沉淀。为防止发生硬沉淀必需稳定剂加入工艺流程框图加入少量的化学添加剂,即稳定剂。稳定剂有两种作用,方面使水煤浆具有剪切变稀的流变特性即4水煤浆技术指标及经济效益分析当静置存放时水煤浆有较高的粘度开始流动后粘4.1水煤浆技术指标度又可迅速降下来;一方面是使沉淀物具有松软(1灰分:10%的结构防止产生不可恢复的硬沉淀。(2严均粒度50m稳定剂主要有无机电解质、高分子化合物两类(3脓度:0%水煤浆低位发热量500KCal/kg如各种可溶性盐类、高分子表面活性剂、纤维素、聚(4表面粘度.2±0.2Pas丙烯酸盐等。稳定剂的用量随煤种、稳定剂类型、要(5流变特性具有屈服值,为假塑性流体洴且求的稳定期而异变化在干煤量的0.1%~0.006%具有触变性。之间(4稳定性静止存放三个月不发生硬性沉淀从以上可以看出水煤浆添加剂是水煤浆生产4.2经济效益分析过程中必需的重要助剂特别是对高浓度、高稳定性水煤浆是代替燃烧用柴油、汽油重油、渣油等水煤浆的制备添加剂的作用尤为关键。为使水煤石油燃料的最佳替代品。水煤浆的制备是选用优质浆既具有高分散性,又能在长期贮存和远距离输送的精选煤粉用大型球曆机连续性岀料曆至煤粉粒中有足够的稳定性作为水煤浆的添加剂必须考虑径在75微米左右用水和一定数量的添加剂配置成分散剂和稳定剂之间的配合效应以保证水煤浆的浓度约在70%左右的水煤浆。性能优良发的水煤最终性能。浆可以长期保存,长距运输使用。按目前重油价格迪昆公司在借鉴气化用水煤浆分散剂的基础计算,吨重油约1700元/t两吨水煤浆的热值可上选择以有机羧酸为主体的共聚物合成路线制取以达到一吨重油的热值而两吨水煤浆的价格仅在分散性能高、稳定性能好、成本较低廉的水煤浆分散00元左右。因此若用水煤浆代替重油等按原来剂并与酰胺类稳定剂配成(wF型水煤浆添加剂。每天燃料10吨重油计算用水煤浆后,可以每天节使用结果显示其分散性、润湿性及动静态稳定性等约费用1000×10=1万元,年可以节约资金365性能基本相似于日本产添加剂某些性能甚至优于万元日本该类产品。目前迪昆公司正在根据不同用户参考文献的不同煤种要求形成系列水煤浆添加剂。利用该1邬荣全净化含硫废气新技术环境科学动态198332添加剂制备浓度达69%的水煤浆经过1700多海(收稿日期2006-02-13)作者简介里的运输仍保持了高稳定性及流动性等优良指标。专家指出在能源多样化的时代士业锅炉、电站锅矿业中国煤化工出生190毕业于中国年毕业于南京理工大学环炉、工业窑炉以水煤浆代油、代气、代煤和在化肥生境工CNMHG牝工业职业技术学院环境产中水煤浆具有良好的推广应用前景。与化学工程系副教授,从事化工和环境多个有关专业的教3水煤浆添加剂的加入方式学工作(下转24页)高浓度水煤浆制备添加的分散剂采用湿法连续贵州化工2006年4月24Guizhou chemical indust第31卷第2期4岌据处理见表3从标准曲线上可以得到水样的总含氟量为表3测定的吸光度0.72ug/ml00401920.2930.3504650.565033结论编号1234567水样氟标准液01.002.003.004.005.006.00通过以上的实验可以得出结论:氟离子选择电总含氟极中的标准加入法既快速又简单地可以很快地测量出水样中的微量氟的含量参考文献1杭州大学分析化学教研室编.分析化学手册.第二分册M]北京北学工业出版社,997608-63月华.仪器分析.北京高等教育出版社3黄一石.仪器分析.北京北学工业出版社收稿日期2006-03-25)作者简介胡敏1963-)女实验师从事仪器分析实验教学工作含氟量(ug)图2水样中氟含量的标准曲线三元络合物法)Comparison on the determination Methods of Micro Fluoride in WaterHu mingGuizhou Science Technology and Engineering Vocational College uiyang Guizhou 550008)method the standard addition and the ternary complexometry it found out the optimum determining methd aAbstract Compared between the three determining methods for micro fluoride in water , the calibration curveKey words Micro fluoride determination method comparison上接第11页)Application of Additive for Coal Water Slurry in the production ofConcentrated Coal Water SlurryngDepartment of Environmental and Chemical Engineering Hebei Industrial Vocational Institute of technologyShijiazhuang Hebei 050091)Abstract This paper disucssed the characteristic function classification of additives for coal water slurry ands uses in the production of concentrated CWS ,it also studied the match effect of additive with dispersant andstabilizerKey words Coal water slurry CwS) 'dispersant stabilizer中国煤化工CNMHG