粒度配比對神府煤水煤漿穩定性的影響

研究探討煤炭工程2006年第12期粒度配比對神府煤水煤漿穩定性的影響趙世永!,張晉陶1.西安科技大學(xué)化學(xué)與化工系,西安710054;2.內蒙古煤礦設計研究院,內蒙古呼和浩特010010)摘要:水煤漿穩定性岀現差異旳原因有穩定劑的品種不同,穩定劑使用量的不同,煤本身變質(zhì)程度的不同,粒度配比的不同,還有溫度和攪拌也對其產(chǎn)生一定的影響。論文就是在一定穩定劑使用量一定的前提下,找岀一個(gè)最好的粒度配比來(lái)使神府大柳塔煤達到最高濃度和較好的穩定性。為了研究粒度級配對神府大柳塔煤成漿性能的影響,采用三種粒度級配方案,對神府大柳塔煤?jiǎn)蚊杭芭涿撼蓾{性能進(jìn)行比較。結果表明∶較好的粒度級配,成漿性能優(yōu)越,成漿濃度提高3%~5%,同等濃度時(shí)粘度降低,漿體流動(dòng)性、穩定性變好,能更好的用于工業(yè)化生產(chǎn)。關(guān)鍵詞∶水煤漿;粒度配比;穩定性;粘度中圖分類(lèi)號:TQ517.4文獻標識碼:A文章編號:1671-09592006)1208803Increase stability of Shenfu coal water mixture through improvingparticle size graduationShi-yong, ZHANG Jin-tao(l Chemical and Chemical engineering departerment, Xi an University of Technology and Science Xi' an 7100542. Inner Mongolia Coal Mine Design Research Institute, Inner Mongolia, 010010)Abstract: There are some reasons to influence the stability of coal water mixture CWM ): the kind and amount ofstabilizer, degeneration degree of coal itself the granularity ratio, temperature and stirring etc. In this thesis, theoptimal granularity ratio was investigated to make Daliuta CWM have the highest concentration and better stability in theconstant stabilizer amount. To study the effect of granularity ratio on the properties of Daliuta CWM, three granularity ratioprojects were adopted to compare the properties of Daliuta CWM with different particle size. It indicates that bettergranularity ratio can result in better property better fluidity and better stability of the mixture it can also result in anenhancement about 3%0-5% of mixture concentration, a decrease of the viscosity in the same concentration, and make iteasier to be used in the industryKeywords: coal water mixture granularity ratio stability viscosity0引言高的濃度、較為適宜的粘度,較長(cháng)時(shí)間的穩定性。水煤漿CwM( Coal Water mixture)是煤粉碎成按一定粒1試驗部分徑分布的顆粒后,與水、添加劑按比例混合制成高濃度的煤、水分散體系,可作為代替石油的液體燃料和化工原料。試劑與儀器在水煤漿的制備中,要求工業(yè)所制水煤漿的質(zhì)量分數W大本試驗采用神府大柳塔煤制備水煤漿,其中添加劑采于60%,粘度η小于120mPa·s),穩定性s大于30d用非離子型分散劑一月桂醇聚氧乙烯醚。儀器有:10l型鼓影響水煤漿穩定性的主要因素有:煤的品種、煤粉的粒度風(fēng)干燥箱、TG328B型分析天平、馬弗爐、TQ-3A型碳氫分布、化學(xué)添加劑煤漿的質(zhì)量分數及粘度等。其中煤粉測定儀、KZDL-3型快速智能定硫儀、歐美克Is-Po的粒度分布是成漿與否的一個(gè)關(guān)鍵因素。Ⅲ)激光粒度分析儀、NDJ-1型旋轉粘度計、球磨機等。本文研究旳目的就是在煤種一定和添加劑存在的情況1.2中國煤化工下,通過(guò)調整水煤漿的粒度配比使神府水煤漿能夠具有較藝如圖1。CNMHG收稿日期作者簡(jiǎn)介:趙世永1973-),男,陜西乾縣人,講師,礦物加工工程專(zhuān)業(yè)碩士,19%6年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué),現在西大學(xué)主要從事礦物加工方向的研究2006年第12期煤炭工程研究探討粒度的煤粉不能用來(lái)單獨做水煤漿。塊媒「破碎機}“震篩機分散劑↓↓2.1.4小于25μm煤粉的成漿試驗試驗結果見(jiàn)表4。從表4可以看出,用小于25um煤粉測量濃度做成煤漿在50%時(shí)粘度就達到了1200mPa·〈工業(yè)上要求不1工拌!敗體辣一量黏度超過(guò)12 Dmpa·s),并且粘度隨著(zhù)質(zhì)量分數的上升而增大測量穩定性表3小于75um大于25μm煤的成漿濃度及其粘度與穩定性關(guān)系圖1干法制漿的工藝流程(coal)%漿體粘度/mPa·s-1穩定性1.3煤質(zhì)分析62.5表1是大柳塔煤的工業(yè)分析和元素分析結果。表1大柳塔煤的工業(yè)、元素分析結果%工業(yè)分析元素分析460008.082.3038.8059.7978.095.030.800.3215.77表4小于25μm煤的成漿濃度及其粘度與穩定性關(guān)系由分析結果來(lái)看,神府大柳塔煤屬于不粘一弱粘煤W(coal)%漿體粘度/mPa·s穩定性屬于低灰、低硫、高水,煤質(zhì)優(yōu)良,其成漿性能屬于難偏向中等,可以直接利用原煤制備一定濃度的水煤漿。該煤中O/C值比較低,說(shuō)明其表面活性低,吸附能力弱,一般認為變質(zhì)程度高的煤所制水煤漿的穩定性比變質(zhì)低的煤差大柳塔煤屬于中等。2.2兩級粒度配比結果與討論2.2.1小于25μm和大于25μm小于75μm的級2.1粒度組成相同的煤粉的成漿性將小于25μm和25μm到75μm的煤粉按一定比例混合2.1.1大于75μm煤粉的成漿實(shí)驗保持煤粉質(zhì)量分數在61%下進(jìn)行成漿試驗。設小于25μm分別用大于75μm的粗粒子和小于75μm、小于25的煤粉質(zhì)量分數為f),25μm~75μm的煤粉質(zhì)量分數為的細粒子單獨發(fā)現粗粒子和水的混合物攪拌起來(lái)沒(méi)W(c),試驗結果見(jiàn)表有粘稠感,仍然是松散的兩相混合物。小于75μm、小于表5小于25m和小于75m大于25μm25μm的細粒子都可以單獨成漿漿體級配與粘度、穩定性的關(guān)系2.1.2添加劑用量的確定試驗W(f)Wc) W( coal)/%粘度/mPa穩定性在確定添加劑用量的試驗中使用小于25μm的細粒子每次制漿80g,煤粉含量為50%。經(jīng)過(guò)18h后進(jìn)行穩定性評價(jià),其數據見(jiàn)表2。6666BCD表2添加劑用量對漿體粘度與穩定性的影響添加濟用量/%漿體粘度/ mPa s穩定性從表5可以看出把濃度提高到61%后,在60:40時(shí)粘度才達到110mPas,穩定性也達到了B。但是在70138030時(shí),粘度超過(guò)了1200mPa·s,穩定性也下降了。22.2小于25μm和大于75μm的級配將小于25μm和大于75μm的煤粉按一定比例混合保持從整體上來(lái)看用小于25μm的細粒子來(lái)制漿,穩定性煤粉質(zhì)量分數在62%下進(jìn)行成漿試驗。試驗結果見(jiàn)表6。隨著(zhù)添加劑用量的增加而變好,粘度也下降。但是粘度過(guò)表6小于25μm和大于75μm漿體級配與粘度、低對煤漿的穩定性也造成影響;另外,從成本來(lái)考慮,本試驗采用1.5%的添加劑量來(lái)進(jìn)行。2.1.3小于75μm大于25μm煤粉的成漿試驗H中國煤化工系CNMHGmPa穩定性試驗結果見(jiàn)表3。從表3中數據可以看到,粘度隨著(zhù)煤60:40粉的質(zhì)量分數w(coal)上升,在55%到58%上升的最快穩定性在55%最好,但濃度太低,粘度也不高。所以這2850研究探討煤炭工程2006年第12期從表6可以看出,二者級配在50:50時(shí)粘度較低,穩定性也可以。故下個(gè)二級級配固定配比為50:不斷提3結論高濃度來(lái)找出該級配的最高成漿濃度?？梢猿醪酱_定小于1)通過(guò)工業(yè)分析和元素分析發(fā)現神府大柳塔煤屬于低25μm的煤粉在級配中占有含量為50%灰、低硫煤,成漿性屬于難偏向中等。2.23小于25um和大于75μm50:50的級配2)單一粒度的煤粉不能制成高濃度的水煤漿,且僅有試驗結果見(jiàn)表7。從表7可知,小于25μm和大于小手75μm的煤粉可以單獨成漿,大于75μm的煤粉不能單75m的煤粉按固定比例50:50混合,漿體質(zhì)量分數可達獨成漿。到66%,穩定性達到了B,但粘度在930mPa·s。達到工業(yè)3)通過(guò)兩級級配制漿,發(fā)現小于25μm的煤粉在級配要求的高濃度和好的穩定性。同時(shí)也更加確定了小于25m中的份量為50%左右時(shí),煤漿具有良好的粘度和穩定性的煤粉在級配中的份量為50%。在三級級配試驗中,在保證高濃度時(shí),5::4級配下煤漿表7小于25um和大于75μm漿體濃度的粘度、穩定性達到最好。與粘度及穩定性的關(guān)系W(r)W(e) W( coal)y%粘度/mpa參考文獻穩定性[1]周少雷,付勇,薛繼失,我國水煤漿的前現狀及今后的展望[J]選煤技術(shù),1997(1):20~211250[2]傅叢,李英華,孫剛.水煤漿穩定性測定方法的研究和標準1350制定[J]潔凈煤技術(shù),2002(4):20~23[3]葛皊梅,何永久,樊治國.神府煤煤巖組分選別及利用研究[M]1996,1l,28-292.3三級粒度配比[4]董平,呂玉庭,聶麗君.潔凈煤與褐煤水煤漿技術(shù)[J]應將小于25μm,大于25m小于75pm和大于75μm的用能源技術(shù),1997(3):7-10煤粉按一定比例混合保持煤粉質(zhì)量分數在66%下進(jìn)行成漿[5]郝愛(ài)民,李新生,宋永瑋.煤的改性提質(zhì)對水煤漿成漿性的試驗,結果見(jiàn)表8。從表8可以看出,當W細:W中:W相影響[J]煤炭轉化,2001(3):48~50的比例為5:2:3或5:1:4時(shí),無(wú)論從粘度還是穩定性[6] Slaczka,A, Piszczynski,Z. The Rheology and Stability of上都達到了工業(yè)上的要求,同時(shí)也保證了高濃度的霈要Concentrated Coal Water Slurries [j]. Fuel and Energy, 1995表8三級級配與粘度、穩定性的關(guān)系[7] Sun, C. G. Dependence of the Rheological Behavior and Static5:2:35:1:4Stability of Coal Water Slurry Fuels on the StructuralW( y%oCharacteristics of Dispersant [J ] Fuel and Energy 1995粘度/mPa·s穩定性責任編輯李振濤)※信息資訊·征訂啟事※歡迎訂閱《煤質(zhì)技術(shù)》雜志《煤質(zhì)技術(shù)》是由煤炭科學(xué)研究總院主辦旳國內外公開(kāi)發(fā)行的學(xué)術(shù)期刊,設有″煤質(zhì)科學(xué)管理″、“煤質(zhì)與煤化工煤炭標準化”、”煤炭洗選與加工″、″煤質(zhì)硏究與評價(jià)″、“煤質(zhì)分析與儀器″等欄目,報導內容主要涉及煤炭資源評價(jià)煤炭生產(chǎn)、儲存、運輸、銷(xiāo)售等環(huán)節的質(zhì)量管理,煤質(zhì)分析檢測等技術(shù)新方法及先進(jìn)技術(shù)和儀器設備,煤炭洗選與加工新技術(shù)、新工藝及設備,煤炭潔凈利用與煤化工技術(shù),煤礦節能與環(huán)保,煤炭標準化及煤基制旵活性炭、型煤、水煤漿)的技術(shù)發(fā)展等各個(gè)領(lǐng)域。本刊已發(fā)行136期,深受廣大讀者的喜愛(ài),并得到廣大讀者的支持,在此本刊編輯部深表感謝!歡迎廣大科技工作者、工程技術(shù)人員、煤質(zhì)管理人員及其他相關(guān)人員踴躍投稿和訂閱?！睹嘿|(zhì)技術(shù)》國內統一刊號:CNI-3862/TD,國際標準刊號:ISSN1007-7677廣告經(jīng)營(yíng)許可證:京朝工商廣字第039號。發(fā)行范圍∶全國所有國有、地方煤礦、所有洗選加工廠(chǎng)、煤炭銷(xiāo)售乃講岀∏的質(zhì)暠臨謦耠驗機構、煤炭使用部門(mén)包括全國所有的燃煤電廠(chǎng)、焦化廠(chǎng)、化工、建材、燃料公司、有關(guān)科研機中國煤化工0冊。訂閱辦法:全年敞開(kāi)訂閱,可補寄;全年共7期含一期增刊CNMHG的合訂本為50.00元/年冊;1999年起的合訂本為100元/年·冊。地址:北京和平里煤炭科學(xué)研究總院內郵編:00013電話(huà):010-84262371E-mail:MZ-JS@263.net傳真:010-84262371聯(lián)系人:傅叢,邢荔波