改善粒度級配提高大同水煤漿的穩定性

第29卷第1期北京化工大學(xué)學(xué)報2002年JOURNAL OF BEUING UNIVERSITY OF CHEMICAL TECHNOLOGY墨8公88研究簡(jiǎn)報改善粒度級配提高大同水煤漿的穩定性李靜1董慧茹1劉國文2(1.北京化工大學(xué)理學(xué)院,北京100029;2.北京燕山石化東方工貿有限公司,北京102500)摘:水煤漿是一種重要的可以代油的工業(yè)燃料,為了提高水煤漿的穩定性,采用不同的粒度級配,通過(guò)濕法成漿工藝制漿,測定了漿體的濃度粘度和穩定性,提出了一種最佳粒度配比。關(guān)健詢(xún):水煤漿;粒度分布;穩定性;粘度中圖分類(lèi)號:TQ536.1A水煤漿(CwS)是煤粉碎成按一定粒徑分布將煤水混合物倒入膠體磨,開(kāi)動(dòng)膠體磨攪拌成漿。的顆粒后,與水、添加劑按比例混合制成高濃度的攪拌次數視煤的粒度組成與濃度而異。煤、水分散體系,可作為代替石油的液體燃料和化工1,3煤質(zhì)分析原料。在水煤漿的制備中,要求工業(yè)所制水煤漿的研究對象為山西大同煤,大同媒的煤質(zhì)分析結質(zhì)量分數w大于60%,粘度?小于1200(mPas),果為:干燥基水分M的質(zhì)量分數4.15%,干燥基灰穩定性s大于30d1]。影響水煤漿穩定性的主要因分A6.,25%,干燥基揮發(fā)分V23.76%,干燥基碳C素有:煤的品種、煤粉的粒度分布(PSD)、化學(xué)添加82%,干燥基氧O15%,千燥基硫S034%。由分劑、煤漿的質(zhì)量分數及粘度等。其中PSD是成漿與析結果知,大同煤屬于中等變質(zhì)程度煤,煤中O/C否的一個(gè)關(guān)鍵因素。本文的目的是在煤質(zhì)不變、煤值較低,說(shuō)明其表面活性低,吸附能力弱。通常認為漿質(zhì)量分數變化不大的情況下,通過(guò)改善粒度級配,變質(zhì)程度高的煤所制水煤漿的穩定性比變質(zhì)程度低使大同水煤漿具有更好的穩定性。為了排除添加劑的煤差2),大同煤的穩定性屬于中等。的影響,所有實(shí)驗添加劑(-萘磺酸鹽甲醛縮聚物)的質(zhì)量分數均為1212(μg/g)干煤2結果與討論1實(shí)驗部分2.1濃度對煤粘度及穩定性的影響用未經(jīng)篩分的煤粉制成濃度不同的煤漿,測其11試劑與儀圖粘度和穩定性,結果見(jiàn)表1山西大同煤;β-萘磺酸鹽甲醛縮聚物;表1未經(jīng)篩分煤的成漿濃度、粘度及穩定性JTM50AB型立式膠體磨;NXB11A型旋轉粘度Table 1 Contscosity and stability of計;XSB|A型頂擊式振篩機;GB600385型檢驗unsieved CwS篩。煤)7/(MPas)12實(shí)驗方法濕法制漿:將精洗過(guò)的原煤經(jīng)破碎機破碎后,轉移到球磨機中,加入一定數目的鋼球研磨一定時(shí)間64.21得到按一定規律分布的煤粉。用不同規格的篩子篩分出所需粒級的煤粉。依次稱(chēng)量350g煤粉、2.8g添加劑和116.2g水。先將添加劑溶解在水中,然由表1可見(jiàn),在粒度組成相同的情況下,煤漿的后在攪拌下逐漸加入煤粉,直至感到攬拌困難時(shí),再濃度越高,其粘度也越高,穩定性逐漸變好。但總的說(shuō)來(lái),這種未經(jīng)級配的煤漿的穩定性均不好,即使達收稿日期:200103-15中國煤化工,媒漿也只能穩定第一作者:女,1971年生,碩士生EYHCNMHG要求。北京化工大學(xué)學(xué)報2002年22粗、細煤粉的成漿性實(shí)驗的粘度偏低,穩定性不好;而小于38pm煤粉在配2.21粗煤粉制漿工業(yè)上習慣稱(chēng)小于75pm的比中的質(zhì)量分數大于70%時(shí)漿體的質(zhì)量分數又很煤粉為細粒子大于75μm的煤粉為粗粒子。為了難控制在(64.0±0.5)%以?xún)?。由此可?若將小于研究粗、細煤粉對煤的成漿性的影響分別采用粗、38pm的煤粉在干煤中的質(zhì)量分數控制在60%細煤粉單獨制漿。結果發(fā)現,由于粘度不夠,粗煤粉70%,煤漿的粘度和穩定性有望達到最佳值。不能單獨成漿。2.32多鈑鈑配將煤粉篩分成四種粒度:D1為222煤粉制漿選用三種粒度組成不同的細小于38m,D2為38~75cm,D為7~105m煤粉制漿粒度分別是小于75燦m、小于50m和小D4為105-150m。制漿時(shí)保持小于38m的煤于38pm,煤漿的質(zhì)量分數控制在(60.50±0.5)%粉在干煤中的質(zhì)量分數為60%~70%,煤漿的質(zhì)量以?xún)葴y定不同粒徑(D煤的漿體粘度和穩定性,見(jiàn)分數控制在(64±0.5)%以?xún)?通過(guò)調整其余三種粒表2度煤粉的質(zhì)量分數,以使煤漿的粘度和穩定性達到表2不同粒徑煤的漿體粘度與穩定性最佳值,測定結果見(jiàn)表4。Table 2 Visoosity and stability of Cws of different sizes表4多級級配煤漿的粘度與穩定性R/(MPa's)s/dTable 4 Viscosity and stability of CwS of different sizes(D1):w(D)w(D,)(D4)7(MPs s) s/d19836:2:2:0<3827736:2:1:1>301195由表2可見(jiàn),當煤漿的質(zhì)量分數相同時(shí),制漿所:1:1:1用煤的粒徑越小漿體的粘度越高,穩定性也越好,7:0:2:1這說(shuō)明細粒子在煤漿中的作用主要是增加漿體的粘度,以提高煤漿的穩定性。但是全部采用小于50由表4可見(jiàn),在所述實(shí)驗條件下,有五種粒度配μm、小于38m煤粉制成的煤漿其粘度均超過(guò)了工比煤漿的穩定性可達30d以上,其中三種漿體的粘業(yè)允許的上限值,表明需要向漿體中加入粗粒子,以度低于1200(MPas),符合工業(yè)應用要求。在粘度降低漿體的粘度,同時(shí)還要使漿體保持良好的穩定和穩定性都達到要求的情況下,應盡量選擇粘度小的媒漿,以減少泵送和霧化時(shí)的能量損耗。由此得23不同粒度級配對漿體粘度和穩定性的影響出,用大同煤制作水煤漿,其最佳級配為v(D1):v2.31粒徑小于38μm煤粉與在38-75μm之間(D2):w(D3):v(D4)=6:2:2:0煤粉的蟻配為了尋求制漿的最佳粒度配比,將粒徑D1小于38m和D2在38~75m間的兩種粒3結論度的煤粉按照不同比例混合,制成煤粉質(zhì)量分數為(1)煤的粒度配比相同時(shí),煤漿的粘度隨其濃(640±0.5)%的煤漿,測其粘度與穩定性,見(jiàn)表3。度的增加而增大,穩定性也逐漸變好。表3粒徑小于38pm與粒徑在38~75pm級配的(2)煤漿的質(zhì)量分數相同時(shí),煤的粒徑越小,漿煤漿粘度與穩定性體的粘度越高,所能達到的最高成漿濃度越低,穩定Table 3 Visoosity and stability of Cws with size of性也越好。細粒子在煤漿中的作用主要是增加漿體taller than 38 um and 38-7Sum的粘度,以提高煤漿的穩定性。(D1):w(D2)7/(MPas)(3)只有粒度級配合理的煤粉,其漿體才能達到適宜的粘度和良好的穩定性。經(jīng)實(shí)驗發(fā)現,用大同煤制作水媒漿,其最佳級配為v(D1):v(D2)1124v(D3):w(D4)=6:2:2:0。用該配比制漿,其漿體的質(zhì)量分數(64±0.5)%、粘度(1046MPas)和穩由表3可見(jiàn)煤漿的質(zhì)量分數相同時(shí),小于38定性中國煤化工要求。m的煤粉在配比中的質(zhì)量分數小于50%時(shí),煤漿YHaCNMHG(下轉幕97頁(yè))第1期王勤娜等:精制潤滑油裝置中的抗焦劑性能4結論[1]郭建,施寶昌,王勤娜等.糠醛精致設備中脫水塔的腐蝕原因分析[J.腐蝕與防護,1996,17(1):31從以上實(shí)驗數據可以看出,AS1具有明顯的抗[2]施寶昌,王勤娜,KQ1蝕劑在潤滑油裝置中的防腐結焦性能,是嶶醛精制潤滑油裝置中較好的抗焦劑。與抗焦作用[J].石油化工,1999,28(6):393[3] Huhilg H. Corrusion and corrosion control( M].NewYork: John Wiley Sons, 1985, 25(3): 135參考文獻Performance of antifoulant in a lubricating oil refining unitWANG Qin-na SHI Hong-xin' SHI Bao-chang ZHUANG Xiao-dong WANG Yin-xi(1. Colege of Science4 2 College of Chemical Engineering, Beijing University of Chemical Technology, Beijing 100029, China:3. Research Institute of Maoming Petrochemical CORP, Maoming 525011, China)Abstract: The oxidation of furfural in a lubricating oil refining unit leads to cocking and corrosion. The solutionby addition of antifoulant to furfural is effective. The performance of some antifoulants was studied and anantifoulant with better preformance was foundKey words: furfural; furfuryl acid; anti-cocking; antifoulantw合(上挾第94頁(yè))究[J].煤炭轉化,2001,(1):63~65[2]支獻華.水煤漿穩定性的影響因素及評定方法[J].媒參事文獻炭加工與綜合利用,2000(1):38~39[1]白成志,李旭.義馬煤制備水煤漿所用添加劑的研Increase in stability of Datong coal water slurrythrough improving particle size graduationLI Jing DONG Hui-ru LIU Guo-wen2(12. Beijing Yenshan Petro Chemical Oriental Industry and Trade Company, Beijing 102500, China)Abstract: CwS Coal Water Slurry)is an important industrial fuel that can replace oil. To raise stability ofDatong coal, the CwS was made with different Particle Size Distributions(PSD) by the wetting method. Theconcentration, viscosity and stability of each slurry were measured, and a best PSD formula was provideKey words: coal water slurry; particle size distribution; stability; viscosity中國煤化工CNMHG