聚羧酸系列水煤漿添加劑的合成及性能研究

COAL PREPARATION TECHNOLOGY文章編號:1001-3571200704-037-03聚羧酸系列水煤漿添加劑的合成及性能研究吳曉華,朱書(shū)全,茅曄輝,周玲蛛,解維偉,任冠橋(中國礦業(yè)大學(xué)(北京)化學(xué)與環(huán)境工程學(xué)院,北京100083)摘要:試驗合成了一種新型的聚羧酸系列水煤漿添加劑。文章考壹了該添加劑對雙鴨山原煤、屯留蝶泥、路寧原煤、常村煤泥的成漿效果,并與目前工業(yè)上已經(jīng)應用威熟的幕系添加劑作了對比。果表明,聚羧酸系列添加劑在提高威漿濃度和降低添加劑用量方面明顯優(yōu)于蔡系添加劑關(guān)鍵詞:聚羧酸;水煤漿;分散劑;成漿濃度;添加劑用量中圖分類(lèi)號:0632文標識碼:A目前,水煤漿技術(shù)因其在能源、環(huán)境、經(jīng)濟方聚乙二醇和濃硫酸在一定溫度下反應一段時(shí)間,合面的優(yōu)勢,已經(jīng)在我國得到大面積應用。要制備優(yōu)成聚乙二醇乙酸單酯,再加入適量的丙烯酸,在適良的水煤漿,添加劑是關(guān)鍵宜的溫度下反應一定時(shí)間,即得實(shí)驗所用的聚氧乙已有和正在開(kāi)發(fā)的水煤漿添加劑有:高縮烯鏈大分子單體。合度藜磺酸縮合物;丙烯酸與其他丙烯酸單體共1.2聚羧酸系列水煤漿添加劑的合成聚,分子量控制在一定的范圍;聚烯烴系列;木質(zhì)將1份大分子單體、10份丙烯酸按單體濃度素磺酸鹽;腐殖酸鹽及磺化腐殖酸鹽系列;羧酸鹽為0.6-0.7mo/1加入到水溶液中,同時(shí)加入與及磷酸鹽系列;非離子分散劑;環(huán)氧乙烷系列表面單體等量的異丙醇;待體系溫度到85~90℃時(shí)活性劑等等。用量大、普適性差、穩定性不好是現滴加配置好的55份苯乙烯磺酸鈉水溶液和占單體有水煤漿添加劑存在的問(wèn)題?？偭?%的過(guò)硫酸鉀溶液,控制時(shí)間在1h內滴完聚羧酸系列高分子添加劑結構靈活,可以根據然后,升高溫度到95-100℃,保溫Ih,調節pH實(shí)際需要,改變其分子量、分子結構,從而能夠廣值在9-11之間,即得聚羧酸水煤漿添加劑泛用于水泥減水劑、洗滌劑添加劑、涂料及油墨中其分子結構如圖1所示顏料分散劑1。本試驗合成了一種新型的聚羧酸系列水煤漿添加劑。1聚羧酸系列添加劑的合成1.1聚氧乙烯鏈大分子單體的制備COOCH-CHKCH, CH-OhzCH- CH.ooCCH,采用乙酸保護羥基法,先將適宜配比的乙酸吳曉華(1981-),女,山西琶陽(yáng)入,中國礦大學(xué)SO, Na在讀娜士研究生,研究方:達凈娛凌術(shù)。聯(lián)系電話(huà)圖1蹶羧酸系列添加劑的結構圖““+中中+中“十中““中+““[3]欒兆坤,無(wú)機高分子絮凝劑聚合氯化鋁的基理論的試驗研究及其應用[]·能源環(huán)境保護,2003與應用研究[D],北京:中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研PAC與PAM復合累凝劑處理礦井[4 0. Melia, CRI Coagulationin waste中國煤化工炭科學(xué)技術(shù),200,94(4);8In The seientific Rasis of Flocculationries, ives, K I, Ed, Sijthoff andHCNMHG流凝過(guò)程機理研究及其物理模型den Rije, Netherlands, 1978.[冂,選煤技術(shù),2003,(5):3-7.5]謝廣元,選礦學(xué)[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版[9]湛含輝,張曉琪,混凝機理及其試驗研究[]·礦[6]劉立民,連傳杰,高拱鬧,等,礦井水電化學(xué)特207年8月25日1.3聚羧酸系列添加劑的性能測試1試驗用添加劑的基本性質(zhì)本試驗選用合成的三種添加劑與現在已經(jīng)工業(yè)添加劑名稱(chēng)態(tài)濃度/P值化應用的萘系添加劑,對雙鴨山原煤、屯留煤泥KY3J4B棕黃色固體粉末籥寧原煤、常村煤泥四種煤作成漿試驗。添加劑的xn棕黃色固體粉末基本性質(zhì)、四種煤的元素分析以及工業(yè)分析具體數據如表1~表3所示070423棕紅色液體10.329-1107042401棕紅色液體12.289-11表2四種煤的元素分析氣干燥基w日/%8.96.23表3四種煤的工業(yè)分析屯留煤泥0817.2368.6283.610.21470.2165寧原煤常村煤泥6.9711.8211.9272.5080.31330.31602結果與分析喪4藥劑篩選試驗的條件2.1藥劑的篩選試驗煤樣設定濃度/%添加劑用量/%試驗共涉及萘系添加劑與案丙烯酸系列添加劑各三種,基本性質(zhì)如表1所示,并根據不同的煤屯留煤泥74種,選擇合適的濃度、添加劑用量(以噸干煤的寧原煤6988.86質(zhì)量百分數計)與粒度分布制漿,具體條件列于常村煤泥4表4,成漿結果見(jiàn)表5表5藥劑篩選成漿試驗結果雙鴨山原煤常村煤泥藥劑名稱(chēng)實(shí)測濃度/黏度/實(shí)測濃度/度/實(shí)測濃度/黏度/實(shí)測濃度/黏度taPa·SmPa·s719.92KY334B29.16>2000672.0870423622,72由表5可以看出,對雙鴨山原煤和屯留煤泥成列添加劑各一種,在表6所示的條件下制漿,觀(guān)察漿結果較好的是KY334A和07042401;對路寧原水煤漿的濃度與黏度的變化,如圖2所示煤效果較好的是KY334A和070421;對中國煤化工童試驗條件聚羧酸系列添加劑在設定濃度下都能劑用量/%<0.074mm含量效果最好的是070421,萘系添加劑所CNMHGOS大于2000mPa·8,觀(guān)察所制備的水煤漿,可以選屯留煤泥05擇KY334A2.2成黎濃度常村煤泥對四種煤分別用上述篩選出的糞系和聚羧酸系吳曉華等:聚羧酸樂(lè )列水煤漿添加劑的合成及性能研究2007年8月25日種藥劑的添加劑用量特點(diǎn)是,隨著(zhù)恭系添加劑用量增加,水煤漿黏度明顯降低,而聚羧酸系列鋈加劑用量對水煤漿黏度的影響并不大。對于潞寧原煤萘系與聚羧酸系列添加劑用量為0.4%-0.5%時(shí)均可制成黏度較低的水煤漿。對于屯留煤泥,萘系添加劑用量為0.3%時(shí),水煤漿的黏度為1970.71mPa·s,已經(jīng)遠遠大于可以工業(yè)燃燒的水煤漿的黏度;聚羧酸系列添加劑在添加劑用量0.25%時(shí)水煤漿的黏度為903.31mPa·s。濃度圖2四種煤成漿濃度試瞼結果由圖2可以看出:所有的水煤漿的黏度都是隨著(zhù)濃度的提高面增大。在給定條件下,對于常村煤泥,萘系添加劑的最高濃度為72%,此時(shí)水煤漿的黏度為1014.86mPa·s;聚羧酸系列添加劑在濃度76.45%時(shí),黏度為1340.95mPa·s。對于雙800鴨山原煤,恭系添加劑在濃度66%時(shí),能呈現很好的成漿效果,濃度為68%時(shí),黏度為020300.4505097462mPa·s;聚羧酸系列添加劑最高成漿濃度為70.15%,黏度為1454.17mPa·s。對于酪寧原圖3四種煤添加劑用量成漿試驗結果煤,在添加劑濃度均為69%時(shí),恭系添加劑所成2.4不同系列潘加劑的比較水煤漿的黏度為1764.96mPa·s,聚羧酸系列添橫向比較圖2兩個(gè)系列添加劑對四種煤的成漿加劑所成水煤漿的黏度為617.07mPa·s。對于屯果,可得:在相同濃度、添加劑用量下,聚羧酸留煤泥,萘系添加劑成漿的最高濃度為75%,此系列水煤漿添加劑成漿的黏度均比系添加劑要時(shí),黏度為810.91mPa·s;聚羧酸系列添加劑在低。而且,聚羧酸系列添加劑的最高成漿濃度也比濃度為76%時(shí)黏度為1215.62mPa·sa養系添加劑要高。所以,與萘系添加劑比較,聚羧2.3添加劑用量酸系列添加劑在提高水煤漿的濃度方面具有優(yōu)勢。用篩選出的藥劑分別對雙鴨山原煤、屯留煤圖3結果顯示,對常村煤泥和屯留煤泥,聚羧酸泥、潞寧原煤、常村煤泥在表7所示條件下制備水系列添加劑比券系添加劑在用量方面分別降0.1個(gè)煤漿,添加劑用量與黏度的關(guān)系如圖3所示。百分點(diǎn)和0.05個(gè)百分點(diǎn)。同時(shí),對于這四種煤,在表7添加劑用量試驗條件相同條件下,聚羧酸系列添加劑成漿黏度均比系添加劑要低。此外,還可以得出,與蔡系添加劑相設定濃度/<0.074mm含量/%雙鴨山比,聚羧酸添加劑隨著(zhù)添加劑用量的增加,水煤漿黏度變化不是很明顯,即一成漿后,再通過(guò)改變聚羧酸系列添加劑用量來(lái)降低水煤漿黏度意義不大。常村煤泥由圖3可知,大多數的水煤漿的黏度都是者3結論添加劑用量的增加而降低。在表7的條中國煤化工了新型的聚羧酸系列水煤漿常村煤泥,聚羧酸系列添加劑在用量水煤漿的黏度687.61mPa·5;蔡系添CNMHG酸系列添加劑對雙鴨山0.3%,不能制成水煤漿,在添加劑用量為0.4%屯留、齋寧、常村四種煤進(jìn)行了成漿試驗。結果表時(shí),黏度為1306.57mPa·s。對于雙鴨山煤,在明:對這四種煤,聚羧酸系列添加劑都能制成優(yōu)質(zhì)添加劑用量為0.3%-0.5%時(shí),萘系與聚羧酸系的高濃度水煤漿,最高成漿濃度分別為70.15%列添加劑均可以制成符合工業(yè)要求的水煤漿,這兩76%、69%、76.45%,而萘系添加劑的最高成漿算4期No 42007年8月COAL PREPARATION TECHNOLOCY文章編號:100-3571(2007)04-0040-03利用過(guò)濾理論優(yōu)化帶式真空過(guò)濾機的設計李佰云,李萬(wàn)華(1,炭科學(xué)研究總院唐山研究院,河北唐山063012;2.河北旅游職業(yè)學(xué)院,河北承德067000)摘要:通過(guò)過(guò)濾理論的探討,根據帶式真空過(guò)濾杋的作業(yè)條件,簡(jiǎn)化了過(guò)濾方程,分析了影響過(guò)濾效果的因素,并結合理論分析,迷行了優(yōu)化設計,使之達到最佳過(guò)濾效果,實(shí)現了最經(jīng)濟的運行成本關(guān)鍵詞:水平帶式真空過(guò)濾機;優(yōu)化設計;過(guò)濾理論中圖分類(lèi)號;TD946.22文獻標識碼:A水平帶式真空過(guò)濾機是使過(guò)濾懸浮液在真空箱發(fā)揮真空過(guò)濾機的優(yōu)勢。的真空吸力作用下,通過(guò)真空箱上面同步運行的水平膠帶和濾布截留固相物料,排出液相流體的一種1過(guò)濾理論固液分離設備。它廣泛應用于化工、醫藥、食品從微觀(guān)學(xué)角度看,固體顆粒從懸浮液中分離出礦山及環(huán)保等行業(yè)。水平帶式真空過(guò)濾機與來(lái)是一種較為復雜的固液分離過(guò)程。在生產(chǎn)實(shí)踐盤(pán)過(guò)濾機、滾筒過(guò)濾機相比,具有一些不可替代中,應用經(jīng)驗公式進(jìn)行分析即可達到研究的目的。的特點(diǎn)。水平帶式真空過(guò)濾機按有無(wú)過(guò)濾膠帶分為將粘度為的懸浮液中的固體全部截留于過(guò)濾介質(zhì)水平膠帶式和水平布帶式;按其真空箱周定型式分表面,在過(guò)濾過(guò)程中,根據Drey過(guò)濾方程有為固定真空箱式和真空箱往復移動(dòng)式。由于固定真KA△PQ空箱式優(yōu)于往復移動(dòng)式,因此,國內外都大力發(fā)展固定真空箱式平帶過(guò)濾機。為適應現代化生產(chǎn)的需式中:Q為濾液流量,m/s;A為過(guò)濾面積,m2;為常要和物料性質(zhì)不同,需要在設計水平帶式真空過(guò)濾數i為懸浮液粘度m2/sR為單位過(guò)濾面積的濾機時(shí)依據過(guò)濾理論選用合理參數,以期最大限度地餅阻力Lm;R。為單位過(guò)濾面積的過(guò)濾介質(zhì)阻力,L/m;AP為過(guò)濾工作壓力差,M收日期:2007-06=28若過(guò)濾的是一種澄清液,上式中各參數均為常李佰會(huì )(1910-),男,河北承德人,禹級工程而,畢數,則濾液的流量亦將不變,濾液累積體積隨時(shí)間大學(xué)機設計及期專(zhuān)業(yè),現在煤科學(xué)研究學(xué)院事四分離、濃設備的開(kāi)發(fā)及論研究工作。聯(lián)系電延長(cháng)而線(xiàn)性增加。當過(guò)濾含有固體顆粒的懸浮液時(shí),活;(0315)775941在過(guò)濾介質(zhì)表面上開(kāi)始累積濾餅,導致濾屋阻力濃度為68%、75%、69%、72%;聚羧酸系列添2]李艷,喬衛紅李宗石,聚羧酸系接枝共聚物分散劑加劑的最低藥劑用量為0.3%、0.25%、0.4%的研究進(jìn)展[J.廣州化工,2005,33(1):16-180.3%,而蔡系添加劑的用量分別為0.3%、[3李崇習,李水德,陳榮軍,等,米羧酸系高性能派0.3%、0.4%、0.4%。水劑的合成與性能[J】.化工建材,200,(8)(3)將合成的聚羧酸系列添加劑的成漿效果與技術(shù)已經(jīng)成熟的蔡系添加劑進(jìn)行比較,聚羧酸系4李崇智,馮乃瀟,牛全林,聚駿酸系減水劑紅型與高性能化分子設計[],建筑材列添加劑在提高水煤漿的濃度方面性能優(yōu)王燕系加劑,在添加劑用量方面,聚羧酸系列添中國煤化工玉鵬,蜜酸共要物側結構量較少的情況下即可制漿,而且,再提高究[冂]化學(xué)研究與應用量意義也不大。CNMHG參著(zhù)文:6]陳興權,丁永杰,李再峰,等,陰離子型部加劑對1RP佩金斯,等(美國),工業(yè)水煤漿示范性燃燒水煤漿動(dòng)電勢的影響【1煤炭轉化,2006,29試驗[A],水媒漿技術(shù)譯文集[C],1985.283(1);27-32.