義馬煤制備水煤漿所用添加劑的研究

第第1期煤炭轉化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,并對添加劑性能進(jìn)行了測試.結果表明依照該工藝生產(chǎn)的添加劑,性能優(yōu)良,能夠滿(mǎn)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(lèi)號TQ047.1定劑即水煤漿添加劑.本研究旨在根據生產(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)測值應在58%~62%),表觀(guān)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公司提供的義馬煤,其煤和穩定性高(可長(cháng)時(shí)間不沉淀).為此,必須根據所質(zhì)分析見(jiàn)表1.煤粒度服從實(shí)際生產(chǎn)要求用原煤的性質(zhì)、粒度級配合理選擇水煤漿的分散穩表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認為,主結構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(zhuān)用添加劑較為合適煤炭轉化2001年2.2添加劑的制備流程圖見(jiàn)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(chǎng)提供的亞銨法造紙黑液(簡(jiǎn)稱(chēng)“YS”),其物理性質(zhì)見(jiàn)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%的固體物為有機物,包括木質(zhì)素1添加劑種類(lèi)聚糖類(lèi)、腐殖酸和纖維素降解產(chǎn)物等;30%的固體物為無(wú)機物,包括游離的鈉鹽和含硅、鋁的化合物為更好地進(jìn)行添加劑性能評估,特選擇了淮化等.其中的木質(zhì)素、聚糖類(lèi)、腐殖酸等物質(zhì)屬于活集團公司采用的另一類(lèi)添加劑丙烯酸添加劑性物質(zhì),可利用其活性來(lái)制備水煤漿添加劑.(簡(jiǎn)稱(chēng)“B”)與我們生產(chǎn)的添加劑(簡(jiǎn)稱(chēng)“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添加劑性能評價(jià)指標壓操作,控制溫度為95C,使黑液有機組分得以引入親水性的磺酸基;再加入定量的醛類(lèi)物質(zhì),控制添加劑的性能通過(guò)實(shí)驗制取水煤漿,測定水煤溫度為80C,以生成高分子產(chǎn)物漿的性質(zhì)(成漿性、穩定性)進(jìn)行評價(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)量或評定添加劑性能的煤漿穩定性差,還需與其它活性劑進(jìn)行復配,才能種指標,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定性.復配工藝如下:堿性條度下的濃度值,簡(jiǎn)稱(chēng)定粘定量濃度.用文獻[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應關(guān)系,見(jiàn)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(xiàn)性回歸法將曲線(xiàn)擬合,方程見(jiàn)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(yè)表4.從擬合方程中算出添加劑用量為0.4%(漿穩定性的評價(jià)采用靜態(tài)觀(guān)察法.2根據工廠(chǎng)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-濃度擬合方程穩定性能也較好,當Cf。為64.4%時(shí),粘度達到實(shí)Table4 Additives usage-viscosity-concentration matching際生產(chǎn)需求,(要求≤1200mPa·s),48h靜置無(wú)沉淀現象,且漿體均勻Constant Coefficient Coefficient Relativity C/va/Additives AcZJ55.6823.5870.00655,0764.324結論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%),穩定性能較好(48h密封保3.3測試結果與性能評價(jià)存后無(wú)沉淀),能夠滿(mǎn)足工廠(chǎng)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(jiàn)表3.由表合理可行,操作簡(jiǎn)單,條件溫和,所用設備材料均4可見(jiàn),添加劑J的制漿性能優(yōu)良,Cf高達有定型產(chǎn)品,投資省,見(jiàn)效快,具有明顯的經(jīng)濟效64.3%,較之添加劑B高出近2%,遠遠超過(guò)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(guò)產(chǎn)實(shí)際需求濃度(要求58%~62%);添加劑ZJ的項目鑒定參考文獻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.分散劑分子結構特征對煤漿流變特性的影響.燃料化學(xué)學(xué)報,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,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