第第1期煤炭轉(zhuǎn)化Vol 24 No. 1年1月COAL CONVERSION義馬煤制備水煤漿所用添加劑的研究白成志1)李寒旭?摘要研究了安徽淮化集團(tuán)公司的義馬煤制取水煤漿所適用的添加劑的生產(chǎn)工藝,并對(duì)添加劑性能進(jìn)行了測(cè)試.結(jié)果表明依照該工藝生產(chǎn)的添加劑,性能優(yōu)良,能夠滿足工業(yè)實(shí)際生產(chǎn)需要關(guān)鍵詞添加劑,水煤漿,工藝,性能中圖分類號(hào)TQ047.1定劑即水煤漿添加劑.本研究旨在根據(jù)生產(chǎn)用煤的引言性質(zhì),以造紙黑液為原料,為其尋找和提供一種相匹配的性能優(yōu)良的水煤漿添加劑.安徽淮化集團(tuán)公司引進(jìn)德士古水煤漿加壓氣化技術(shù)生產(chǎn)氨合成氣.在水煤漿制備中,要求工業(yè)所1煤質(zhì)分析制水煤漿濃度大(實(shí)測(cè)值應(yīng)在58%~62%),表觀粘度小于1200mPa·s,流動(dòng)性好(易于管道輸送煤樣為安徽淮化集團(tuán)公司提供的義馬煤,其煤和穩(wěn)定性高(可長時(shí)間不沉淀).為此,必須根據(jù)所質(zhì)分析見表1.煤粒度服從實(shí)際生產(chǎn)要求用原煤的性質(zhì)、粒度級(jí)配合理選擇水煤漿的分散穩(wěn)表1義馬煤煤質(zhì)分析Table 1 Analyses of Yima coal propertiesS,,ad/% Qb ad/MJ kg1 HGIN16.042.3476.017.660.7821.40由表1可知,義馬煤屬于低變質(zhì)程度煤.該煤的硫分含量較低.熱值與揮發(fā)分高,適合于造氣,但2.1水煤漿添加劑的要求分析基水分較高,難以制備高濃度水煤漿添加劑是影響水煤漿質(zhì)量的最關(guān)鍵因素之由煤炭成漿性判別指標(biāo)D=7.5+0.5×Mad--,其作用是改善煤粒分子間關(guān)系,降低水的表面0.05×H(I及C=77-1.2×D(%)計(jì)算可知口:D張力,使得煤粒能迅速為水所潤濕而形成分散體系9.49;C=65.61%,可制漿的最高濃度為由分析可知,義馬煤屬于低變質(zhì)程度、難成漿煤,孫65.61%成功等③認(rèn)為,主結(jié)構(gòu)為多核芳烴帶有芐基取代基(或不帶取代基)、聚合度適中的磺酸鹽添加劑作為水煤漿添加劑的制備其水煤漿制備專用添加劑較為合適煤炭轉(zhuǎn)化2001年2.2添加劑的制備流程圖見圖1Pulping liquorCondense2.2.1原料黑液性質(zhì)dditives原料采用安徽穎上六十里鋪造紙廠提供的亞銨法造紙黑液(簡(jiǎn)稱“YS”),其物理性質(zhì)見表2Stabilization agent圖1造紙黑液制取水煤漿添加劑工藝流程圖表2黑液物理性質(zhì)Fig 1 Technological process for preparation of additiveTable 2 Physical properties of black liquor (%)for coal water slurry from pulping liquorSolid content Lignin Humic acid Polysaccharid Cellulose pH12.4401-23.00.4<83添加劑性能黑液中70%的固體物為有機(jī)物,包括木質(zhì)素1添加劑種類聚糖類、腐殖酸和纖維素降解產(chǎn)物等;30%的固體物為無機(jī)物,包括游離的鈉鹽和含硅、鋁的化合物為更好地進(jìn)行添加劑性能評(píng)估,特選擇了淮化等.其中的木質(zhì)素、聚糖類、腐殖酸等物質(zhì)屬于活集團(tuán)公司采用的另一類添加劑丙烯酸添加劑性物質(zhì),可利用其活性來制備水煤漿添加劑.(簡(jiǎn)稱“B”)與我們生產(chǎn)的添加劑(簡(jiǎn)稱“幻J”)相2.2.2制備工藝比較中性條件下造紙黑液中加入定量的磺化劑常3.2添加劑性能評(píng)價(jià)指標(biāo)壓操作,控制溫度為95C,使黑液有機(jī)組分得以引入親水性的磺酸基;再加入定量的醛類物質(zhì),控制添加劑的性能通過實(shí)驗(yàn)制取水煤漿,測(cè)定水煤溫度為80C,以生成高分子產(chǎn)物漿的性質(zhì)(成漿性、穩(wěn)定性)進(jìn)行評(píng)價(jià).此時(shí)生成的添加劑制漿性較好,但制備出的水C∫、值是比較水煤漿質(zhì)量或評(píng)定添加劑性能的煤漿穩(wěn)定性差,還需與其它活性劑進(jìn)行復(fù)配,才能種指標(biāo),表示定量添加劑制備的水煤漿在一定粘使煤漿具有良好的穩(wěn)定性.復(fù)配工藝如下:堿性條度下的濃度值,簡(jiǎn)稱定粘定量濃度.用文獻(xiàn)[5所件下,以上述生成的添加劑為基料,加入一定量某述方法制漿,得添加劑用量濃度粘度對(duì)應(yīng)關(guān)系,見種表面活性劑.從造紙黑液制取水煤漿添加劑工藝表3.采用多元線性回歸法將曲線擬合,方程見第65表3添加劑性能比較Table 3 Performance of additivesCWM Structure (staticCategory Usage/% Concentration/% Viscosity/mPa.s24h48h0.3161.8Dehydrate and soft recipitationSoft precipitation0.31Soft precipitation0.411120A little dehydrate and no recipitation0.6164,4No dehydrate and no recipitationN120Dehydrate and soft recipitatMuch dehydraA little dehydrate and soft recipitation Soft precipitation1920No dehydrate and no recipitationHard precipitation62.8A little dehydrate and soft recipitationSoft precipitationCWM rheological behavior fulfill the demand of practice production.頁表4.從擬合方程中算出添加劑用量為0.4%(漿穩(wěn)定性的評(píng)價(jià)采用靜態(tài)觀察法.2根據(jù)工廠實(shí)第1期白成志等義馬煤制備水煤漿所用添加劑的研究65表4添加劑用量-粘度-濃度擬合方程穩(wěn)定性能也較好,當(dāng)Cf。為64.4%時(shí),粘度達(dá)到實(shí)Table4 Additives usage-viscosity-concentration matching際生產(chǎn)需求,(要求≤1200mPa·s),48h靜置無沉淀現(xiàn)象,且漿體均勻Constant Coefficient Coefficient Relativity C/va/Additives AcZJ55.6823.5870.00655,0764.324結(jié)論58.0286.6680.001153.3造紙黑液制取的水煤漿添加劑效果較好,由義Note: Formula y=Aa+A1×X1+A2×x2(Y— CWM concen-tration: XIAdditives'usage: X2- Viscosity馬煤制得的水煤漿成漿性能優(yōu)良(Cf。為64.3%,生產(chǎn)要求58%~62%),穩(wěn)定性能較好(48h密封保3.3測(cè)試結(jié)果與性能評(píng)價(jià)存后無沉淀),能夠滿足工廠實(shí)際生產(chǎn)需求;該工藝添加劑幻J和添加劑B的制漿性能見表3.由表合理可行,操作簡(jiǎn)單,條件溫和,所用設(shè)備材料均4可見,添加劑J的制漿性能優(yōu)良,Cf高達(dá)有定型產(chǎn)品,投資省,見效快,具有明顯的經(jīng)濟(jì)效64.3%,較之添加劑B高出近2%,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過工業(yè)生益、環(huán)境效益和社會(huì)效益,目前此課題已順利通過產(chǎn)實(shí)際需求濃度(要求58%~62%);添加劑ZJ的項(xiàng)目鑒定參考文獻(xiàn)1]張榮曾.中國水煤漿制漿技術(shù)的進(jìn)展.潔凈煤技術(shù),1999(5):13-12]曾凡.礦物加工顆粒學(xué).江蘇:中國礦業(yè)大學(xué)出版社3]孫成功.分散劑分子結(jié)構(gòu)特征對(duì)煤漿流變特性的影響.燃料化學(xué)學(xué)報(bào),197,25(3):213-217[4]張珂,周思毅工業(yè)造紙黑液的綜合利用與防治.北京:中國輕工業(yè)出版社,1992.12-14[5]張承華,宋永瑋.高濃低粘水煤漿的制備.燃料化學(xué)學(xué)報(bào),1985,13(2):141-151STUDY ON THE PREPARATION OF ADDITIVE FOR COAIWATER SLURRY MADE BY YIMA COALBai chengzhi and li he(The Department of Chemical Engineering, Huainan Institute of Technology, 232001 Huainan)ABSTRACT This paper studies the production technology of additive for coal water slurrymade by Yima and its performance is tested. The experiment results show that the additive performance exhibits pretty well and is able to fulfill the demand for practical productionKEY WORDS additive, water coal slurry, technology, performance