精細油水煤漿的特性分析

★加工轉化★精細油水煤漿的特性分析任蘭柱12劉長(cháng)躍2趙永利3崔風(fēng)祿←(1.遼寧工程技術(shù)大學(xué),遼寧省阜新市,123000;2.中國礦業(yè)大學(xué),北京市海淀區學(xué)院路,100083;3.開(kāi)灤集團鐵拓重機公司,河北省唐山市,063013;4.開(kāi)灤集團錢(qián)家營(yíng)礦業(yè)公司,河北省唐山市,063000摘要闡述了在實(shí)驗室制備精細油水煤漿的選油、選擇煤炭標準,以及加工煤炭、制備精細油水煤漿的方法和過(guò)程。制備成的精細油水煤漿具有熱值髙、粘度低、燃燒速度快、可以代油燃燒等特點(diǎn),認為精細油水煤漿是一種有前途的代油燃料。關(guān)詞精細油水煤漿穩定性熱值粘度煤炭經(jīng)過(guò)一系列的加工可以作為替代石油的燃制漿用油選0號輕柴油。其主要特性指標如料,其中水煤漿以及油煤漿技術(shù)就是以煤代油技術(shù)的下:低熱值為41.8kJ/kg;閃點(diǎn)86℃C;粘度3~8一個(gè)重要方面。作為代油燃料,油煤漿和水煤漿能夠厘泊;密度kg/cm;十六烷值40~55;理論空燃節約能源,且燃燒潔凈;但油煤漿粘度較高且代油效比14.34?？梢钥闯霾裼途哂袩嶂递^高(約為制漿率低;水煤漿雖然代油效率較高,但適于制漿的煤種原料煤的1.3倍),粘度、雜質(zhì)、灰分、硫含量較范圍較窄,熱值較低,著(zhù)火點(diǎn)和粘度都較高,而精細油低等特點(diǎn)。水煤漿恰好綜合了水煤漿和油煤漿的優(yōu)點(diǎn),具有熱值1.2制漿用煤的選取及其基本性質(zhì)較高、粘度較低、燃燒速度較快等特點(diǎn)首先,要求制漿用煤含灰分要低,揮發(fā)分要精細油水煤漿的制備高。經(jīng)過(guò)實(shí)驗認為選用新疆煤較適合做精細油水煤漿。對煤樣做的工業(yè)分析和元素分析結果如表1所1.1制漿用油的選取及其基本性質(zhì)示1新疆煤的工業(yè)分析與元囊分析結果V/%V妞/%1% FCd/% FC/% S,ad/%1.2864.8467.140.2703%C/%H4/%/%N/%%O4/%/MJ·kg185.9288.825.005.171.041.084.514.6631.35從表1可知:新疆煤揮發(fā)分為32.86%,屬于顆粒。試驗表明當原料煤的粒度分布參數d(0.9)較高揮發(fā)分煤,有利于精細油水煤漿的燃燒。其灰小于15,D小于10時(shí),原料煤加工成本較低,并分為1.5%以下,熱值凈熱量為31.35MJ/kg。且制取的精細油水煤漿穩定性、流動(dòng)性較好。表2制漿用煤經(jīng)過(guò)粉碎、超細磨、精選加工等一系為粒度分析數據。從分析結果可知:50%的煤粉粒列過(guò)程,最后加工成平均粒度在10μm以下的煤粉徑中國煤化工立徑小于1328m,基金項目:國家重點(diǎn)技術(shù)創(chuàng )新項目”媒基柴油代用燃煤CNMH③45m,比表面積料的制備與燃用”為:1.3265m2/g精細油水煤漿的特性分析1.3制備精細油水煤漿中可以看出M28和M30粘度隨剪切率的增加而略為了研究精細油水煤漿的特性,制備了3種有增大,上行曲線(xiàn)在下行曲線(xiàn)的上方,表明煤漿油、煤相同不同配比的精細油水煤漿。制備方法如M8和M30有觸變性,剪切應力和剪切率之間具下:將精煤、油、水按不同比例稱(chēng)重;在制漿容器,有非線(xiàn)性關(guān)系。而從M32的流變曲線(xiàn)圖中可以看中加入油、水和乳化劑,用攪拌器以2000/min攪出粘度隨剪切率的增加而減小,可以明顯看出上行拌8min形成水、油乳化液;在1000/min轉速下曲線(xiàn)在下行曲線(xiàn)的上方,表明煤漿M32也具有觸逐步加入制漿煤,攪拌10min制成成品漿。表3給變性,剪切應力和剪切率之間也具有非線(xiàn)性關(guān)系出了精細油水煤漿中的水、煤、油的質(zhì)量百分數。5燃料的熱值比較kJ/k衰2精細煤的粒度分析數據甲醚甲醇柴油粒度值粒徑小于粒度值粒度值粒徑小于粒度值值27.6/pm的顆粒含量/%/pm的顆粒含量/%6煤漿在(1009-1)時(shí)的粘度0.713.7858.82煤漿種類(lèi)M28M30M320.27度/MPa·s1.5211.415.0593.712.2322.0425.30表6為根據流變圖計算的煤漿在(100s-1)時(shí)的粘度。從表可以看出,從M28到M32的粘度分衰3精細油水煤漿成分別為:22MPa·s、60MPa·s、80MPa·s,粘度值序號代號%%%/%越來(lái)越大。這是因為從微觀(guān)上看從M28到M32,隨著(zhù)煤量的增加,一方面內相水減少,同時(shí)煤粒表M28011面親水區域對水滴產(chǎn)生的吸引作用增強,從而使部分水滴接近固體煤顆粒,隨其一起運動(dòng),增加了外餐煤漿代號用M表示,后面的數字代表煤漿中煤的相油流動(dòng)的自由度,使屈服應力降低。另一方面煤重量百分數。粒的增加對水滴的吸附作用增強,體系中一些網(wǎng)狀2精細油水煤漿的特性分析結構形成程度增高,而外相油的相對含量減少,油的自由流動(dòng)程度降低,使屈服應力升高,煤漿粘度(1)熱值比較。精細油水煤漿中發(fā)熱相為煤和升高。兩方面同時(shí)作用的結果,煤漿的粘度升高。油,它的發(fā)熱量計算方法如下:每公斤煤漿發(fā)熱量=煤的質(zhì)量百分比煤的凈熱值十油的質(zhì)量百分比油的凈熱值。煤的凈熱值為31.35MJ/kg,油的凈熱M30值為41.8kJ/kg,由此可以算出精細油水煤漿的熱值如表4豪4精細油水煤漿的熱值煤漿種類(lèi)熱值/J密度/g·ml-10.951時(shí)間/dM3309870.969圖1M28、M30、M32精細油水煤漿清澈層厚度隨時(shí)間的變化圖表5為精細油水煤漿M28與各種柴油機代用3)穩定性分析。精細油水煤漿靜置1個(gè)月燃料的熱值比較,從表5可以看出精細油水煤漿的后,在煤漿上表面有清澈層析出,表明精細油水煤熱值比二甲醚高11.2%,比甲醇高57.5%漿(2)流變性分析。通過(guò)對M28、M30、M32粘度測試,可以得到每種煤漿的流變曲線(xiàn)圖。從圖H中國煤化工到的精細油水媒漿CNMHG隨時(shí)間的變化量后出現積鞏蓰的3種煤漿經(jīng)過(guò)高速中國煤炭第33卷第7期2007年7月攪拌,測出的流變圖如圖2所示從圖2來(lái)看,M28靜置1個(gè)月后,經(jīng)過(guò)高速攪拌,TAUD一 URVE o流變性基本沒(méi)變。M30、M32靜置1個(gè)月后,經(jīng)過(guò)高速攪拌,表現出流塑性3結語(yǔ)選用揮發(fā)分高、熱值高的原料煤經(jīng)過(guò)精細加工和柴油、水、添加劑充分攪拌后,可以制成穩定性450較好的精細煤漿,且其粘度較低、流動(dòng)性較好。這樣,在不需要對發(fā)動(dòng)機燃料供給系統進(jìn)行大的改造TUA/PaTUA/D -CURVE前提下,即可實(shí)現較好的霧化,從而促進(jìn)煤漿燃燒速度加快,避免了過(guò)后燃燒,提高了燃燒效率。隨著(zhù)燃燒技術(shù)的提高,精細油水煤漿燃料將有廣闊的發(fā)展前景參考文獻[1]何學(xué)良,詹永厚,李疏松,內燃機燃料[M],中國石化出版社,1999(11)[2]柴寶明,油煤漿在柴油機上的燃燒特性,中國礦業(yè)TUA/PaTUA/D-CURVETa(nh. un大學(xué)博士論文,2003(6)[3]吉登高,水煤漿燃燒特性的研究.中國礦業(yè)大學(xué)博士論文,2005(4)[4]孫成功,吳家珊等,水煤漿應用基礎研究現狀及發(fā)展趨勢[J].煤炭轉化,1993(1)[5]壽祟崎等,水煤漿添加劑及水煤漿穩定性研究用化學(xué)工業(yè),2003(4)[6]顧全榮,胡宏紋,王詛訥.金屬離子在煤界面吸附圖2(a)(b)(c)分別為M28、M30、M32煤漿靜置對煤成漿性的影響[J].燃料化學(xué)學(xué)報,195(4)1個(gè)月后經(jīng)過(guò)高速攪拌后流變(責任編輯康淑云)(上接第60頁(yè))了選煤效率,減少了柴油捕收劑的消耗。由于其捕3結論收性能更好,因此有利于減輕浮選過(guò)程中的“跑粗”現象,不僅僅大大提高可燃體回收率,增加浮(1)乳化油浮選性能優(yōu)越,使用乳化油后各項精產(chǎn)量,而且還可極大地改善煤泥水處理系統的工指標都有所改善,對于錢(qián)家營(yíng)煤樣,在浮精灰分相作環(huán)境近,節油率為70%的情況下,而浮精產(chǎn)率提高了參考文獻:約5%,可燃物回收率提高了約5%具有顯著(zhù)的[1]丁立新,浮選的理論與實(shí)踐[M]。煤炭工業(yè)出版經(jīng)濟效益。社,1984(6)(2)乳化油穩定性好,可達到3個(gè)月左右不分[2]呂玉庭,王勁草,昌一波,DR煤油乳化液的制備與層;而且乳化捕收劑制備簡(jiǎn)單,使用方法與常規捕應用[J.選煤技術(shù),2003(12)收劑完全相同。[3]趙鳴,皇甫京華,劉翼州,RP乳化劑在煤泥浮選中(3)柴油經(jīng)乳化劑乳化處理后,形成油水混合的作用[刀.煤炭轉化,1998(1)均勻的乳液,促進(jìn)了柴油在礦漿中的分散性能。在式驗[]·選煤技術(shù)中國煤化工表面活性劑非極性基的作用下,煤的表面不可浮選區的疏水性提高,增大了煤粒表面的疏水性,提高[5]CNMHG藥劑自動(dòng)乳化及加藥系統[冂.選煤技術(shù),2002(8)(責任編輯康淑云精細油水煤漿的特性分析