义马煤制备水煤浆所用添加剂的研究

第第1期煤炭转化Vol 24 No. 1年1月COAL CONVERSION义马煤制备水煤浆所用添加剂的研究白成志1)李寒旭?摘要研究了安徽淮化集团公司的义马煤制取水煤浆所适用的添加剂的生产工艺,并对添加剂性能进行了测试.结果表明依照该工艺生产的添加剂,性能优良,能够满足工业实际生产需要关键词添加剂,水煤浆,工艺,性能中图分类号TQ047.1定剂即水煤浆添加剂.本研究旨在根据生产用煤的引言性质,以造纸黑液为原料,为其寻找和提供一种相匹配的性能优良的水煤浆添加剂.安徽淮化集团公司引进德士古水煤浆加压气化技术生产氨合成气.在水煤浆制备中,要求工业所1煤质分析制水煤浆浓度大(实测值应在58%~62%),表观粘度小于1200mPa·s,流动性好(易于管道输送煤样为安徽淮化集团公司提供的义马煤,其煤和稳定性高(可长时间不沉淀).为此,必须根据所质分析见表1.煤粒度服从实际生产要求用原煤的性质、粒度级配合理选择水煤浆的分散稳表1义马煤煤质分析Table 1 Analyses of Yima coal propertiesS,,ad/% Qb ad/MJ kg1 HGIN16.042.3476.017.660.7821.40由表1可知,义马煤属于低变质程度煤.该煤的硫分含量较低.热值与挥发分高,适合于造气,但2.1水煤浆添加剂的要求分析基水分较高,难以制备高浓度水煤浆添加剂是影响水煤浆质量的最关键因素之由煤炭成浆性判别指标D=7.5+0.5×Mad--,其作用是改善煤粒分子间关系,降低水的表面0.05×H(I及C=77-1.2×D(%)计算可知口:D张力,使得煤粒能迅速为水所润湿而形成分散体系9.49;C=65.61%,可制浆的最高浓度为由分析可知,义马煤属于低变质程度、难成浆煤,孙65.61%成功等③认为,主结构为多核芳烃带有苄基取代基(或不带取代基)、聚合度适中的磺酸盐添加剂作为水煤浆添加剂的制备其水煤浆制备专用添加剂较为合适煤炭转化2001年2.2添加剂的制备流程图见图1Pulping liquorCondense2.2.1原料黑液性质dditives原料采用安徽颖上六十里铺造纸厂提供的亚铵法造纸黑液(简称“YS”),其物理性质见表2Stabilization agent图1造纸黑液制取水煤浆添加剂工艺流程图表2黑液物理性质Fig 1 Technological process for preparation of additiveTable 2 Physical properties of black liquor (%)for coal water slurry from pulping liquorSolid content Lignin Humic acid Polysaccharid Cellulose pH12.4401-23.00.4<83添加剂性能黑液中70%的固体物为有机物,包括木质素1添加剂种类聚糖类、腐殖酸和纤维素降解产物等;30%的固体物为无机物,包括游离的钠盐和含硅、铝的化合物为更好地进行添加剂性能评估,特选择了淮化等.其中的木质素、聚糖类、腐殖酸等物质属于活集团公司采用的另一类添加剂丙烯酸添加剂性物质,可利用其活性来制备水煤浆添加剂.(简称“B”)与我们生产的添加剂(简称“幻J”)相2.2.2制备工艺比较中性条件下造纸黑液中加入定量的磺化剂常3.2添加剂性能评价指标压操作,控制温度为95C,使黑液有机组分得以引入亲水性的磺酸基;再加入定量的醛类物质,控制添加剂的性能通过实验制取水煤浆,测定水煤温度为80C,以生成高分子产物浆的性质(成浆性、稳定性)进行评价.此时生成的添加剂制浆性较好,但制备出的水C∫、值是比较水煤浆质量或评定添加剂性能的煤浆稳定性差,还需与其它活性剂进行复配,才能种指标,表示定量添加剂制备的水煤浆在一定粘使煤浆具有良好的稳定性.复配工艺如下:碱性条度下的浓度值,简称定粘定量浓度.用文献[5所件下,以上述生成的添加剂为基料,加入一定量某述方法制浆,得添加剂用量浓度粘度对应关系,见种表面活性剂.从造纸黑液制取水煤浆添加剂工艺表3.采用多元线性回归法将曲线拟合,方程见第65表3添加剂性能比较Table 3 Performance of additivesCWM Structure (staticCategory Usage/% Concentration/% Viscosity/mPa.s24h48h0.3161.8Dehydrate and soft recipitationSoft precipitation0.31Soft precipitation0.411120A little dehydrate and no recipitation0.6164,4No dehydrate and no recipitationN120Dehydrate and soft recipitatMuch dehydraA little dehydrate and soft recipitation Soft precipitation1920No dehydrate and no recipitationHard precipitation62.8A little dehydrate and soft recipitationSoft precipitationCWM rheological behavior fulfill the demand of practice production.页表4.从拟合方程中算出添加剂用量为0.4%(浆稳定性的评价采用静态观察法.2根据工厂实第1期白成志等义马煤制备水煤浆所用添加剂的研究65表4添加剂用量-粘度-浓度拟合方程稳定性能也较好,当Cf。为64.4%时,粘度达到实Table4 Additives usage-viscosity-concentration matching际生产需求,(要求≤1200mPa·s),48h静置无沉淀现象,且浆体均匀Constant Coefficient Coefficient Relativity C/va/Additives AcZJ55.6823.5870.00655,0764.324结论58.0286.6680.001153.3造纸黑液制取的水煤浆添加剂效果较好,由义Note: Formula y=Aa+A1×X1+A2×x2(Y— CWM concen-tration: XIAdditives'usage: X2- Viscosity马煤制得的水煤浆成浆性能优良(Cf。为64.3%,生产要求58%~62%),稳定性能较好(48h密封保3.3测试结果与性能评价存后无沉淀),能够满足工厂实际生产需求;该工艺添加剂幻J和添加剂B的制浆性能见表3.由表合理可行,操作简单,条件温和,所用设备材料均4可见,添加剂J的制浆性能优良,Cf高达有定型产品,投资省,见效快,具有明显的经济效64.3%,较之添加剂B高出近2%,远远超过工业生益、环境效益和社会效益,目前此课题已顺利通过产实际需求浓度(要求58%~62%);添加剂ZJ的项目鉴定参考文献1]张荣曾.中国水煤浆制浆技术的进展.洁净煤技术,1999(5):13-12]曾凡.矿物加工颗粒学.江苏:中国矿业大学出版社3]孙成功.分散剂分子结构特征对煤浆流变特性的影响.燃料化学学报,197,25(3):213-217[4]张珂,周思毅工业造纸黑液的综合利用与防治.北京:中国轻工业出版社,1992.12-14[5]张承华,宋永玮.高浓低粘水煤浆的制备.燃料化学学报,1985,13(2):141-151STUDY ON THE PREPARATION OF ADDITIVE FOR COAIWATER SLURRY MADE BY YIMA COALBai chengzhi and li he(The Department of Chemical Engineering, Huainan Institute of Technology, 232001 Huainan)ABSTRACT This paper studies the production technology of additive for coal water slurrymade by Yima and its performance is tested. The experiment results show that the additive performance exhibits pretty well and is able to fulfill the demand for practical productionKEY WORDS additive, water coal slurry, technology, performance