★加工轉(zhuǎn)化★精細油水煤漿的特性分析任蘭柱12劉長躍2趙永利3崔風(fēng)祿←(1.遼寧工程技術(shù)大學(xué),遼寧省阜新市,123000;2.中國礦業(yè)大學(xué),北京市海淀區(qū)學(xué)院路,100083;3.開灤集團鐵拓重機公司,河北省唐山市,063013;4.開灤集團錢家營礦業(yè)公司,河北省唐山市,063000摘要闡述了在實驗室制備精細油水煤漿的選油、選擇煤炭標(biāo)準(zhǔn),以及加工煤炭、制備精細油水煤漿的方法和過程。制備成的精細油水煤漿具有熱值髙、粘度低、燃燒速度快、可以代油燃燒等特點,認為精細油水煤漿是一種有前途的代油燃料。關(guān)詞精細油水煤漿穩(wěn)定性熱值粘度煤炭經(jīng)過一系列的加工可以作為替代石油的燃制漿用油選0號輕柴油。其主要特性指標(biāo)如料,其中水煤漿以及油煤漿技術(shù)就是以煤代油技術(shù)的下:低熱值為41.8kJ/kg;閃點86℃C;粘度3~8一個重要方面。作為代油燃料,油煤漿和水煤漿能夠厘泊;密度kg/cm;十六烷值40~55;理論空燃節(jié)約能源,且燃燒潔凈;但油煤漿粘度較高且代油效比14.34?？梢钥闯霾裼途哂袩嶂递^高(約為制漿率低;水煤漿雖然代油效率較高,但適于制漿的煤種原料煤的1.3倍),粘度、雜質(zhì)、灰分、硫含量較范圍較窄,熱值較低,著火點和粘度都較高,而精細油低等特點。水煤漿恰好綜合了水煤漿和油煤漿的優(yōu)點,具有熱值1.2制漿用煤的選取及其基本性質(zhì)較高、粘度較低、燃燒速度較快等特點首先,要求制漿用煤含灰分要低,揮發(fā)分要精細油水煤漿的制備高。經(jīng)過實驗認為選用新疆煤較適合做精細油水煤漿。對煤樣做的工業(yè)分析和元素分析結(jié)果如表1所1.1制漿用油的選取及其基本性質(zhì)示1新疆煤的工業(yè)分析與元囊分析結(jié)果V/%V妞/%1% FCd/% FC/% S,ad/%1.2864.8467.140.2703%C/%H4/%/%N/%%O4/%/MJ·kg185.9288.825.005.171.041.084.514.6631.35從表1可知:新疆煤揮發(fā)分為32.86%,屬于顆粒。試驗表明當(dāng)原料煤的粒度分布參數(shù)d(0.9)較高揮發(fā)分煤,有利于精細油水煤漿的燃燒。其灰小于15,D小于10時,原料煤加工成本較低,并分為1.5%以下,熱值凈熱量為31.35MJ/kg。且制取的精細油水煤漿穩(wěn)定性、流動性較好。表2制漿用煤經(jīng)過粉碎、超細磨、精選加工等一系為粒度分析數(shù)據(jù)。從分析結(jié)果可知:50%的煤粉粒列過程,最后加工成平均粒度在10μm以下的煤粉徑中國煤化工立徑小于1328m,基金項目:國家重點技術(shù)創(chuàng)新項目”媒基柴油代用燃煤CNMH③45m,比表面積料的制備與燃用”為:1.3265m2/g精細油水煤漿的特性分析1.3制備精細油水煤漿中可以看出M28和M30粘度隨剪切率的增加而略為了研究精細油水煤漿的特性,制備了3種有增大,上行曲線在下行曲線的上方,表明煤漿油、煤相同不同配比的精細油水煤漿。制備方法如M8和M30有觸變性,剪切應(yīng)力和剪切率之間具下:將精煤、油、水按不同比例稱重;在制漿容器,有非線性關(guān)系。而從M32的流變曲線圖中可以看中加入油、水和乳化劑,用攪拌器以2000/min攪出粘度隨剪切率的增加而減小,可以明顯看出上行拌8min形成水、油乳化液;在1000/min轉(zhuǎn)速下曲線在下行曲線的上方,表明煤漿M32也具有觸逐步加入制漿煤,攪拌10min制成成品漿。表3給變性,剪切應(yīng)力和剪切率之間也具有非線性關(guān)系出了精細油水煤漿中的水、煤、油的質(zhì)量百分?jǐn)?shù)。5燃料的熱值比較kJ/k衰2精細煤的粒度分析數(shù)據(jù)甲醚甲醇柴油粒度值粒徑小于粒度值粒度值粒徑小于粒度值值27.6/pm的顆粒含量/%/pm的顆粒含量/%6煤漿在(1009-1)時的粘度0.713.7858.82煤漿種類M28M30M320.27度/MPa·s1.5211.415.0593.712.2322.0425.30表6為根據(jù)流變圖計算的煤漿在(100s-1)時的粘度。從表可以看出,從M28到M32的粘度分衰3精細油水煤漿成分別為:22MPa·s、60MPa·s、80MPa·s,粘度值序號代號%%%/%越來越大。這是因為從微觀上看從M28到M32,隨著煤量的增加,一方面內(nèi)相水減少,同時煤粒表M28011面親水區(qū)域?qū)λ萎a(chǎn)生的吸引作用增強,從而使部分水滴接近固體煤顆粒,隨其一起運動,增加了外餐煤漿代號用M表示,后面的數(shù)字代表煤漿中煤的相油流動的自由度,使屈服應(yīng)力降低。另一方面煤重量百分?jǐn)?shù)。粒的增加對水滴的吸附作用增強,體系中一些網(wǎng)狀2精細油水煤漿的特性分析結(jié)構(gòu)形成程度增高,而外相油的相對含量減少,油的自由流動程度降低,使屈服應(yīng)力升高,煤漿粘度(1)熱值比較。精細油水煤漿中發(fā)熱相為煤和升高。兩方面同時作用的結(jié)果,煤漿的粘度升高。油,它的發(fā)熱量計算方法如下:每公斤煤漿發(fā)熱量=煤的質(zhì)量百分比煤的凈熱值十油的質(zhì)量百分比油的凈熱值。煤的凈熱值為31.35MJ/kg,油的凈熱M30值為41.8kJ/kg,由此可以算出精細油水煤漿的熱值如表4豪4精細油水煤漿的熱值煤漿種類熱值/J密度/g·ml-10.951時間/dM3309870.969圖1M28、M30、M32精細油水煤漿清澈層厚度隨時間的變化圖表5為精細油水煤漿M28與各種柴油機代用3)穩(wěn)定性分析。精細油水煤漿靜置1個月燃料的熱值比較,從表5可以看出精細油水煤漿的后,在煤漿上表面有清澈層析出,表明精細油水煤熱值比二甲醚高11.2%,比甲醇高57.5%漿(2)流變性分析。通過對M28、M30、M32粘度測試,可以得到每種煤漿的流變曲線圖。從圖H中國煤化工到的精細油水媒漿CNMHG隨時間的變化量后出現(xiàn)積鞏蓰的3種煤漿經(jīng)過高速中國煤炭第33卷第7期2007年7月攪拌,測出的流變圖如圖2所示從圖2來看,M28靜置1個月后,經(jīng)過高速攪拌,TAUD一 URVE o流變性基本沒變。M30、M32靜置1個月后,經(jīng)過高速攪拌,表現(xiàn)出流塑性3結(jié)語選用揮發(fā)分高、熱值高的原料煤經(jīng)過精細加工和柴油、水、添加劑充分?jǐn)嚢韬?可以制成穩(wěn)定性450較好的精細煤漿,且其粘度較低、流動性較好。這樣,在不需要對發(fā)動機燃料供給系統(tǒng)進行大的改造TUA/PaTUA/D -CURVE前提下,即可實現(xiàn)較好的霧化,從而促進煤漿燃燒速度加快,避免了過后燃燒,提高了燃燒效率。隨著燃燒技術(shù)的提高,精細油水煤漿燃料將有廣闊的發(fā)展前景參考文獻[1]何學(xué)良,詹永厚,李疏松,內(nèi)燃機燃料[M],中國石化出版社,1999(11)[2]柴寶明,油煤漿在柴油機上的燃燒特性,中國礦業(yè)TUA/PaTUA/D-CURVETa(nh. un大學(xué)博士論文,2003(6)[3]吉登高,水煤漿燃燒特性的研究.中國礦業(yè)大學(xué)博士論文,2005(4)[4]孫成功,吳家珊等,水煤漿應(yīng)用基礎(chǔ)研究現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].煤炭轉(zhuǎn)化,1993(1)[5]壽祟崎等,水煤漿添加劑及水煤漿穩(wěn)定性研究用化學(xué)工業(yè),2003(4)[6]顧全榮,胡宏紋,王詛訥.金屬離子在煤界面吸附圖2(a)(b)(c)分別為M28、M30、M32煤漿靜置對煤成漿性的影響[J].燃料化學(xué)學(xué)報,195(4)1個月后經(jīng)過高速攪拌后流變(責(zé)任編輯康淑云)(上接第60頁)了選煤效率,減少了柴油捕收劑的消耗。由于其捕3結(jié)論收性能更好,因此有利于減輕浮選過程中的“跑粗”現(xiàn)象,不僅僅大大提高可燃體回收率,增加浮(1)乳化油浮選性能優(yōu)越,使用乳化油后各項精產(chǎn)量,而且還可極大地改善煤泥水處理系統(tǒng)的工指標(biāo)都有所改善,對于錢家營煤樣,在浮精灰分相作環(huán)境近,節(jié)油率為70%的情況下,而浮精產(chǎn)率提高了參考文獻:約5%,可燃物回收率提高了約5%具有顯著的[1]丁立新,浮選的理論與實踐[M]。煤炭工業(yè)出版經(jīng)濟效益。社,1984(6)(2)乳化油穩(wěn)定性好,可達到3個月左右不分[2]呂玉庭,王勁草,昌一波,DR煤油乳化液的制備與層;而且乳化捕收劑制備簡單,使用方法與常規(guī)捕應(yīng)用[J.選煤技術(shù),2003(12)收劑完全相同。[3]趙鳴,皇甫京華,劉翼州,RP乳化劑在煤泥浮選中(3)柴油經(jīng)乳化劑乳化處理后,形成油水混合的作用[刀.煤炭轉(zhuǎn)化,1998(1)均勻的乳液,促進了柴油在礦漿中的分散性能。在式驗[]·選煤技術(shù)中國煤化工表面活性劑非極性基的作用下,煤的表面不可浮選區(qū)的疏水性提高,增大了煤粒表面的疏水性,提高[5]CNMHG藥劑自動乳化及加藥系統(tǒng)[冂.選煤技術(shù),2002(8)(責(zé)任編輯康淑云精細油水煤漿的特性分析