焦化廢水制備水煤漿的實(shí)驗研究

炭燃燒化隆水制舒水紫漿的實(shí)驗礬究趙振新!,時(shí)憧宇2(1.平頂山工學(xué)院化學(xué)化工系,河南平頂山467044;2.中州大學(xué),河南鄭州450005)摘要:采用3種新疆煤樣,用焦化廠(chǎng)2種焦化廢水制備出水煤漿,研究了成漿性能,并與自來(lái)水制備的水煤漿的性能進(jìn)行了比較,結果表明:用2種焦化廢水可以制備出性能較好的水煤漿,研究發(fā)現水質(zhì)是影響水煤漿性能的一個(gè)不可忽略的因素,而且焦化廢水制出的水煤漿在性能上,特別是在穩定性方面比自來(lái)水好。關(guān)鍵詞:水煤漿;焦化廢水;流變性能中圖分類(lèi)號:X784;TQ534.4文獻標識碼:A文章綿號:1006772(2008)05004-03工業(yè)生產(chǎn)對環(huán)境造成的污染中很重要的一項就工業(yè)廢水種類(lèi)繁多,筆者著(zhù)重研究了新疆鋼鐵是水質(zhì)污染,這些污染大部分是由于工業(yè)廢水未加集團公司焦化廠(chǎng)的2種工業(yè)廢水對水煤漿性能的影處理排放的結果。工業(yè)廢水的處理增加了生產(chǎn)成響。本降低了生產(chǎn)效益。如果用工業(yè)廢水能制取性能1實(shí)驗部分良好的水煤漿,則既可以減少環(huán)境污染又可以增加制備水煤漿的用水來(lái)源降低水煤漿的生產(chǎn)成本。1.1煤樣無(wú)疑這項研究具有良好的社會(huì )效益和經(jīng)濟效益。試試驗采用的煤樣來(lái)源于新疆烏魯木齊的1號,2驗所采用的新疆鋼鐵集團公司焦化廠(chǎng)的工業(yè)廢水通號,3號煤。水煤漿制備過(guò)程中煤中灰分和元素組常含有不同量的氨、酚類(lèi)氯化物氰化物硫化物和成對制漿有很大的影響,表1為3個(gè)煤樣的工業(yè)分相當數量的固體懸浮物或溶解物。顯然這些廢水外析和元素分析。由表1可以看出,煤樣均為低變質(zhì)排會(huì )造成環(huán)境污染。如果利用這些廢水來(lái)制備水煤程度煤,從理論上講成漿性較差。根據表1的數據漿,通過(guò)水煤漿的燃燒將其中有毒的有機物轉變成以及中國煤炭成漿難易判斷指標可知,1號,2號,3無(wú)毒的水和二氧化碳,無(wú)疑具有環(huán)保意義。號煤屬于較難制漿的煤。雖然人們對水煤漿進(jìn)行了廣泛研究,但是專(zhuān)門(mén)研究水質(zhì)影響的文章不多,因為水煤漿是由大約1煤樣的工業(yè)分析和元章分析70%煤、29%水和1%左右的添加劑制備的煤、固液工業(yè)分析分散體系,其中29%的水是影響水煤漿性能的不可名稱(chēng)忽略的因素。大多數專(zhuān)家對水煤漿研究是在蒸餾水1號煤59012534615712357.94.513.121.04018或去離子水存在的條件下進(jìn)行的,而實(shí)際生產(chǎn)中不2號煤6.219.7436.8445.2620.8165.634.789.651.011.03可能用如此多的蒸餾水和去離子水來(lái)制備水煤漿。3號煤1.899.3036.6249.4423.1370.264.968.361.161.32水有地表水、地下水、工業(yè)廢水等各種水質(zhì),這些水含有的離子不同、膠體含量不同、水的硬度不同、pH般情況下,煤漿濃度與哈氏可磨性指數的關(guān)值不同研究各種水質(zhì)對水煤漿性能的影響可以為系呈正相關(guān)3的可磨性指數及相應的成漿工業(yè)應用尋找合適的水源13性指枝中國煤化工新疆煤樣可磨性CNMHG收稿日期:2008-07-01作者簡(jiǎn)介:趙振新(172-),女河北唐山人,士,副教授主要從事煤化工及有機合成方面的研究?！稘崈裘杭夹g(shù)》2008年第14卷第5期煤炭燃燒全國中文核心期刊礦業(yè)類(lèi)核心期刊《 CAH-CD規范》執行優(yōu)秀期刊指數都較低,1號煤具有中等的可成漿性,2號,3號漿,這是由于1號煤的可磨性指數小,煤的變質(zhì)程度煤較難以成漿,同時(shí)制備出的水煤漿濃度不會(huì )太低,水分高造成的。3號煤制備的水煤漿的穩定性髙較好。1號煤制備的水煤漿的析水率偏高,這主要是因為它的灰分含量較低。但幾種煤樣與生化前廢表2煤樣哈氏可磨指數及成漿性指標水配合都能制備出性能良好的水煤漿,特別是3號可磨性指數(HG煤樣名稱(chēng)序號煤可磨性指數高,水分含量低,制備出的水煤漿的流試驗值平均值成漿指標成漿難易動(dòng)性較好。154.511號煤樣53.585.453水質(zhì)對焦化廢水煤漿性能的影響149.042號煤樣49.429.9949.80試驗采用1號煤、H添加劑分別與3種水樣配55.48合制備水煤漿,試驗結果見(jiàn)表5。3號煤樣56.659.63表5水質(zhì)對焦化廢水煤漿性能的影響1.2工業(yè)廢水添加劑實(shí)驗釆用的廢水是由新疆鋼鐵集閉焦化廠(chǎng)提供/%種類(lèi)用量/%/mPa·s粘度流動(dòng)性表面析水的焦化廠(chǎng)廢水。試驗中采用的廢水主要有2種:脫酚脫酚前63H0.6736.82A-級前廢水,生化前廢水廢水的各項組分指標見(jiàn)表3。生化前630.6698.80B級豪32種廢水的指標自來(lái)水630.6984.23B級3.30從表5可以清楚地看出,幾種不同的水制備出來(lái)的水煤漿在性能上存在著(zhù)較為明顯的差別。從粘的廢水30000300868560度上看,生化前廢水制備的水煤漿粘度較小,脫酚前的廢水30012300<702000生化前200-6-100/6.521328廢水制備的水煤漿粘度較大,幾種廢水制備的水煤3000漿在采用JH添加劑的情況下,粘度均比自來(lái)水制備的水煤漿的粘度小。從穩定性的角度,脫酚前廢1.3添加劑的準備水制備的水煤漿的析水率最低,生化前廢水制備的實(shí)驗采用2種添加劑,一種是常用的萘系添加水煤漿的穩定性也是比較好的析水率比自來(lái)水低。劑,主要成分為萘磺酸鈉縮甲醛。另一種是JH添幾種廢水制備的水煤漿的流動(dòng)性也比較好?？偟膩?lái)加劑說(shuō),生化前廢水能夠制備出性能較好的水煤漿,其它廢水制備的水煤漿也能滿(mǎn)足實(shí)際生產(chǎn)的需要。造成2煤質(zhì)對焦化廢水煤漿性能的影響這種現象的主要原因是由于幾種廢水中所含有的無(wú)試驗選用新疆烏魯木齊的1號,2號,3號3種機電解質(zhì)和有機物質(zhì)在數量上和種類(lèi)上的不同造成煤樣和生化前廢水配合,采用H添加劑制備水煤的“漿測定其各項性能指標,結果見(jiàn)表4。4添加劑對焦化廢水煤漿性能的影響饔4煤質(zhì)對焦化廢水煤漿性能的影響4.1添加劑種類(lèi)對焦化廢水煤漿性能的影響煤種濃度添加劑流動(dòng)性表面析水試驗使用2種不同的添加劑與同一種水和煤樣種類(lèi)用量配合制漿,試驗條件和結果見(jiàn)表1號63ⅢH0.6698.80B級2號63用H0.6626.72B級表6添加劑種類(lèi)對焦化廢水煤漿性能的影響3號6中國煤化工流動(dòng)性表面析水%試驗結果表明,煤質(zhì)對水煤漿的性能影響比較CNMHGA級明顯,從1號煤到3號煤制備的水煤漿的粘度逐漸生化前63萘系0.6603.42.30減少特別是1號煤其粘度高于3號煤制備的水煤焦態(tài)數次媒的實(shí)驗研究煤炭燃燒結果表明,萘系添加劑和JH添加劑制備出來(lái)煤,JH添加劑與生化前廢水配合,分別制備濃度不的水煤漿在性能上區別不大,萘系添加劑制備的水同的水煤漿,在一定的剪切速率下測定它們的粘度煤漿在粘度上,流動(dòng)性上稍微差于JH添加劑,JH添其結果如圖3所示。加劑制備的水煤漿的穩定性好于萘系添加劑。114.2添加劑用量對焦化廢水煤漿性能的影響試驗采用1號煤和添加劑,采用不同的用量分別和3種水樣配合制備濃度為63%的水煤漿其結果如圖1,圖2所示。濃度/%生化前廢水田3煤漿濃度對水煤漿性能的影響脫酚前廢水自來(lái)水3可以看出,濃度對水煤漿的流變性也有影響在低濃度下粘度隨剪切速率增大而減小的速度小于高濃度,而且,低濃度水煤漿在小剪切速率下添加劑用量/%表顯出屈服脹塑性,而在濃度較高時(shí)表現為屈服假圖1添加劑用量對焦化廢水煤漿性能的影響塑性,這可能與煤的性質(zhì)有關(guān)。6結論生化前廢水脫酚前廢水1)用焦化廢水制備水煤漿是可行的,幾種不自來(lái)水同的焦化廢水與不同的煤樣,不同的添加劑配合能工夠制備出濃度合理且粘度小于10:的水煤添加劑用量/%漿,其中生前廢水制備的水煤漿的性能最好。圖2潘加劑用量對水煤漿性能的影響2)焦化廢水制備的水煤漿與自來(lái)水相比,在粘度上,生化前和脫酚前廢水制備的水煤漿粘度小試驗結果表明添加劑的用量對不同廢水煤漿于自來(lái)水生化前廢水和脫酚前廢水制備的水煤漿粘度的影響基本上是一致的,幾種水煤漿都有一個(gè)穩定性好于自來(lái)水。比較好的添加劑用量生化前脫酚前廢水和自來(lái)水(3)用焦化廢水制取水煤漿的性能,要比自來(lái)制備的煤漿采用06%的用量較合適。從穩定性的水好,主要體現在穩定性方面,在經(jīng)過(guò)10d以后,仍角度出發(fā)不同的水有著(zhù)比較大的差別但基本趨勢然可以保持穩定并具有良好的流動(dòng)性都是隨著(zhù)添加劑用量的增大,水煤漿的析水率有所下降,然后趨于穩定參考文獻:5濃度對焦化廢水煤漿流變性的影響[1]連軍.焦化廢水的多污染物評價(jià)[J].環(huán)境科學(xué)動(dòng)態(tài),2004水煤漿濃度是指水煤漿物系中的含固量,即煤[2]張榮曾.水煤漿制漿技術(shù)[M].北京:北京科學(xué)出版漿中的煤與煤、添加劑中的水分及外給水之比,以重社,1996量百分數表示。它對煤漿的泵送、氣化爐的霧化效[3]閔凡飛張明旭,王傳金工業(yè)廢水水煤漿流變性的果、氣化效率煤氣質(zhì)量及原輔材料消耗都有很大的研究[門(mén).選煤技術(shù),2001影響。較低的水煤漿濃度,將會(huì )使進(jìn)入氣化爐的水[4朱書(shū)全,詹隆中國媒的成漿性研究[小媒炭學(xué)分增加,為了維持爐溫,勢必增加氧氣的消耗:過(guò)高報,1998,23(2):198~201的煤漿濃度將會(huì )增大煤漿的表觀(guān)粘度,煤漿的流動(dòng)[5]朱書(shū)全煤的性質(zhì)對其成漿性影響的研究綜述[J加工與綜合利用19%6:(2),5性變差影響煤漿的泵送能力和霧化效果使裝置不(6中國煤化工研究[J].安徽化能連續穩定運行。從工業(yè)試驗來(lái)看,為利于燃燒,水CNMHG煤漿的含煤濃度要在一定的范圍。試驗采用1號下轉第70頁(yè)《潔凈煤技術(shù)》2008年第14卷第5期炭燒效率,這是對適用于中小型鍋爐系統的一個(gè)創(chuàng )造性4結語(yǔ)的開(kāi)端。設備長(cháng)期穩定運行狀況的好壞,與維護和隨著(zhù)中國環(huán)保要求的提高,各種脫硫工藝的工管理有著(zhù)密切的關(guān)系。將來(lái)的主要工作是解決脫硫程化,普遍存在運行成本高,操作靈活度大以致使劑的磨損和高濃度SO2的腐蝕問(wèn)題脫硫單元大部分成為了擺設。脫硫再生耦合工藝采參考文獻用了廉價(jià)的鍋爐自熱加熱再生脫硫劑使得運行成本大大降低,另外得到的高濃度SO2氣體也具有一[1]趙鈥新,李衛東惠世恩等.燃油燃氣鍋爐結構設計定的商業(yè)價(jià)值。此外通過(guò)對該系統加設自動(dòng)化控及圖冊[M].西安:西安交通大學(xué)出版社,2002制,可使得系統與鍋爐系統成為一體,使操作的不確2]北京市廢氣排放標準(試行),19%4定性降低,自動(dòng)化程度加強。[3]真田雄三、鈴木基之、藤元薰,新版活性炭-基礎脫硫再生耦合裝置系統工程,在北京房山橋梁應用-,講談社,民國八十六年廠(chǎng)的投入實(shí)際運行,并取得良好的脫硫效果和再生The application of resulfurizing and desulfurizerrebirth coupling technique for industrial boilerFAN Wei, MIAO Peng, WANG Nai-ji, JI Ren-shanBeijing Research Institute of Coal Chemistry, China Coal Research Institute, Beiing 100013, ChinaAbstract: The flow, principle and characteristic of the system in which desulfurizing and desulfurizer rebirth equip-ments were linked coupling were expatiated in this paper. We also analyzed the technical criteria in practical application, and summarized function experience in order to find the best operating condition of this equipmentKeywords: flue gas desulfurization; rebirth; industrial application; operation analysis(上接第66頁(yè)Study on effect of coking plant wastewater on Cws performanceZHAO Zhen-xin, SHI Chong-yu(1. Department of Chemistry and Chemical Engineering, Pingdingshan Institute of Technology, Pingdingshan 467001, China;2. Zhongzhou University, Zhengzhou 450005, China)Abstract: In this paper, two types of coking plant wastewater and tap water had been used to prepare coal waterslurry( CWS), the results showed that the performance of CWS was good by using coking plant wastewater, and thewater quality played an important role on CWS preparation, the performance of CWS, especially the stability, prepared by coking plant wastewater was better than tap waterKeywords: coal water slurry; coke plant wastewater; rheological behavior敬告廣大作者:投稿直接以附件方式投到《潔凈煤技術(shù)》的電子信箱jmjs@263.net,請不要一篇稿件多中國煤化工是否收到(010-84262927)。CNMHG《潔凈煤技術(shù)》編輯部70《潔凈煤技術(shù)》2008年第14卷第5期