聚羧酸系列水煤漿添加劑的合成及性能研究

選媒末COAL PREPARATION TECHNOLOCY文章編號:101-3571(2007104-0037-03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,北京10083)摘要:試恥合成了一種新型的聚羧酸系列水煤漿添加劑。文章考查了該添加劑對雙鴨山原煤、屯留泥、路寧原煤、常村煤泥的成菜效果,并與目前工業(yè)上已經(jīng)應用成熟的幕系添加劑作了對比。結果表明,聚羧酸系列添加劑在堤高威漿濃度和降低添加劑用量方面明顯優(yōu)于幕系添加劑關(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文獻標識碼: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萊磺酸縮合物;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/L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5.5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)題總量4%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所示顏料分散劑口。本試驗合成了一種新型的聚羧酸c系列水煤漿添加劑。CH:CH(HCH知(CH21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H=CH, CHyOOCCH采用乙酸保護羥基法,先將適宜配比的乙酸、收稱(chēng)日期:2007-06-20作者簡(jiǎn)介:吳曉華(1981-),,山西昌陽(yáng)人,中國礦業(yè)大學(xué)So, Na,)在讀爆士研究生,研究方:凈娛術(shù)。聯(lián)系電話(huà)圖1蹶羧系列添加荊的結構圖13261803712。[3]秦兆坤,無(wú)機高分子絮凝劑聚合氯化鋁的基礎理論的試驗研充及其應用[]·能源環(huán)堆保護,2003,與應用研究(D],北京:中國科學(xué)院生態(tài)環(huán)境研究中心,19977]徐海宏,李滿(mǎn),PAC與PAM復合冢凝劑處理礦井[4 0. Melia, CRI Coagulationin waste water treatmen水的研究]·煤炭科學(xué)技術(shù),2006,34(4):83ns,ⅳe,K,E, Sijthoff and Noord, Alphen[8湛含輝,張曉琪,凝過(guò)程機理研究及其物理模型aan den Rijn, Netherlands, 1978.J!,選煤技術(shù),2003,(5);3-75]謝廣元,選礦學(xué)[M].徐州:中國礦業(yè)大學(xué)出版[9]湛含輝,張曉璞,混凝機理及其試驗研究[J],礦社冶T程,2003,23(5);27-30[61劉立民,連傳杰,高拱鬧,等,礦井水電化學(xué)特性一枝長(cháng)200年8月25日1.3聚羧酸系列添加劑的的性能試表1試治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)濃度/%PH化應用的萘系添加劑,對雙鴨山原煤、屯留煤泥KY334A黃色固體粉末常村煤泥四種煤作成漿試驗。添加劑的KY33棕黃色固體粉末、四種煤的元素分析以及工業(yè)分析具體數棕紅色28據如裘1~表3所示粽紅色液體10.329-11粽紅色液體12289-11表2四種煤的元素分析分析基/%空氣干燥基wn/%潞寧原煤常村煤泥表3四種煤的工業(yè)分析山原煤6.5555.4屯倒煤泥17.2368.6283.610.21470.2165路寧原煤44.1212.763.02476355.880.90750.9261案村燥泥9711.8211.9272.9083.030.31330.3162結果與分析藥劑選試驗的條件2.1藥劑的篩選試驗煤樣設定濃度/%添加劑用量/%<004m含量%試驗共涉及萘系添加劑與聚丙烯酸系列添加劑雙鴨山原煤各三種,基本性質(zhì)如表1所示,并根據不同的煤種,選擇合適的濃度、添加劑用量(以噸干煤的質(zhì)量百分數計)與粒度分布制漿,具體條件列于常村螺泥4表4,成漿結果見(jiàn)表5。表5藥劑篩選成漿試驗結果屯留煤泥略寧原煤常村煤泥藥劑名稱(chēng)實(shí)測濃度/黏度/實(shí)測濃度/黏度/實(shí)測濃度黏度/實(shí)測濃度/黏度>2000824.6609703.36725.88812.773.8666.87672.0850675,86619.20070423672374.166968.35832.474.42923.22635.01622.720074.251221.01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KY34A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;對常村煤泥,聚羧酸系列淋加劑在設定濃度下都能很好的成漿添加劑川量/<004mm含量/效果最好的是070421,萘系添加劑所成漿黏度都雙鴨山原煤大于2000mPa·8,觀(guān)察所制備的水煤漿,可以選屯留煤泥71.05擇KY334A落寧原煤88.86對四種煤分別用上述篩選出的恭系和聚羧酸系吳曉華等:聚酸樂(lè )列水謀添加劑的合成及性能研完2007年8月258種藥劑的添加劑用量特點(diǎn)是,隨著(zhù)萘系添加劑用量增加,水煤漿黏度明顯降低,而聚羧酸系列添加劑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,蔡系添加劑用量為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2四神煤成漿濃度試驗結果由圖2可以看出:所有的水煤漿的黏度都是隨16著(zhù)濃度的提高而增大。在給定條件下,對于常村煤I400滉,萘系謬加劑的最高濃度為72%,此時(shí)水煤漿的黏度為1014.86mPa·s;聚羧酸系列添加劑在000濃度76.45%時(shí),黏度為1340.95mP·s。對于雙800鴨山原煤,燕系添加劑在濃度66%~68%時(shí),能呈現很好的成漿效果,濃度為68%時(shí),黏度為450974.62mPa·s;聚羧酸系列添加劑最高成漿濃度為70.15%,黏度為1454.17mPa·s。對于潞寧原圖3四種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不同系列添加劑的比較橫向比較圖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617.07mP,5,對于屯結果,可得:在相同濃度,添加劑用量下,粟羧酸留煤泥,萘系添加劑成漿的最高濃度為75%,此時(shí),黏度為80.1mPa·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·s萘系添加劑要高。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,對當村煤泥和電留煤泥,聚羧酸、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萘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005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,羧酸系列添加劑成漿黏度均比禁系設定濃度/<004m含絲添加劑要低。此外,還可以得出,與蔡系添加劑相比,聚羧酸添加劑隨著(zhù)添加劑用量的增加,水煤漿的屯聞煤泥黏度變化不是很明顯,即一旦成漿后,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。3結論由圖3可知,大多數的水煤漿的黏度都是隨著(zhù)添加劑用量的增加而降低。在表7的條件下,對于(1)本試驗合成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為03%時(shí),添加劑。水煤漿的黏度687.61mPa·s;蔡系添加劑用量為(2)用所合成的聚羧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%留、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,這兩16%、69%、7645%,而系添加劑的最高成漿第4期煤技末No, at2007年8月COAL PREPARATION TECHNOLOCY2007文章編號:1001-3571(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2(1,蝶炭科學(xué)研究忌院唐山研究院,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)濾罳論的探討,根帶忒真空過(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,開(kāi)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)濟的運關(guān)鍵詞:水平帶式真空過(guò)濾機;優(yōu)牝設計;過(guò)濾理論中圖分類(lèi)號;TD46.22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)是一種較為復雜的團液分離過(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μ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 Darcy過(guò)濾方程有固定真空箱式和真空箱往復移動(dòng)式。由于固定真Q空箱式優(yōu)于往復移動(dòng)式,因此,國內外都大力發(fā)展u(R+R)'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/;A為過(guò)濾面積,m;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;Rn為單位過(guò)濾面積的過(guò)濾介質(zhì)阻力L/m;△P為過(guò)濾工作壓力差,MPa。200706=28事佰云(1970-)。男,河北承德人,高級工程距,畢若過(guò)濾的是一種澄清液,上式中各參數均為常廣業(yè)大學(xué)機根設計及制造專(zhuān)業(yè),現在煤炭科學(xué)引究學(xué)院惠數,則濾液的流量亦將不變,濾液累積體積隨時(shí)間山研究院從事分離、濃婚設備的開(kāi)發(fā)及酸論研究工作。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)話(huà);(0315)759%42在過(guò)濾介質(zhì)表面上開(kāi)始累積濾餅,導致濾屋阻力逐中以和濃度為68%、75%、69%、72%;聚羧酸系列添[2】李艷,喬衛紅李宗石,聚羧酸系接枝共棄物分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%,面蔡系添加劑的用量分別為0.3%、[3]李崇智,李水德,陳榮軍,等,米羧酸系高性能0.3%、0.4%、0.4%水劑的合成與性能I1】].化工建材,2002,(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)成熟的萘系添加劑進(jìn)行比較,聚發(fā)酸系4李智,馮乃瀟,牛全林聚歿酸系減水劑結構模型與高性能化分子設計1],建筑材料學(xué)報列添加劑在提高水煤漿的濃度方面性能優(yōu)于桊系添2004,7(2):194-201加劑,在添加劑用量方面,聚羧酸系列添加劑在用5]肖雪清,黃雪紅,胡玉,聚羧酸共聚物側鏈結構量較少的情況下即可制漿,而且,再提高添加劑用對水泥分散性的研究[冂]·化學(xué)研究與應用量意義也不大。2005,17:825-828參考文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)電勢的影峭[1,煤炭轉化,2006,29試驗[A],水媒漿技術(shù)譯文集[C],198.283(1);27-32