pH值对水煤浆静态稳定性的影响

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本实验中使用的添加剂为阴离子型表面活性 剂,分子基团一端为疏水基,另一端为亲水基。在 水煤浆 溶 液 中, 添 加 剂 的 疏 水 基 团 吸 附 于 煤 的 表 面,而亲水基团朝向溶液中的水定向排列,通过水 化膜将颗粒相隔。这种吸附状态改变了煤颗粒表面 的"电位,使高浓度煤浆中煤颗粒得以均匀分散, 煤浆获得了很好的流动性,并在一定程度上减缓了 煤颗粒沉降速度。随着煤浆的静置存放,煤结构中 的含氧活性基团逐渐水化、离解或小分子溶出,结 果使原本由添加外加剂产生的煤颗粒的吸附状态被 破坏,体系中颗粒间的暂时沉降平衡亦受破坏,导 致沉降速度增大,便于煤颗粒产生紧密型堆积(硬 沉淀)。
!" 值对水煤浆静态稳定性的影响
朱宗军!,邓成刚!,李方柱!,张晓梅"
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摘要:介绍了在煤质、煤粒度、水煤浆浓度及添加剂等条件基本相同条件下,水煤浆体
系() 值对其静态稳定性的影响。适当提高体系() 值可在一定程度上改善煤浆的静态稳定 性。用淮南望峰岗选煤厂精选煤,东庞煤及兴隆庄煤制备的水煤浆体系实验所得结果完全相
本论文采用磺化缩聚法制备出一系列不同分子量和不同磺化度的改性木质素磺酸钠GCL3S和脂肪族磺酸盐SAF水煤浆分散剂,分别研究了其对难制浆煤种 神华煤和易制浆煤种兖州煤水煤浆的粘度、流变行为及稳定性能的影响,同时与聚次甲基萘磺酸钠FDN作对比。
洁净煤技术 CLEAN COAL TECHNOLOGY 2001,7(2) 4次
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1.期刊论文 邹立壮.朱书全.王晓玲.崔广文.Zou Lizhuang.ZHU Shuquan.Wang Xiaoling.Cui Guangwen 不同水煤浆
分散剂与煤之间的相互作用规律研究(Ⅵ)分散剂对水煤浆静态稳定性的影响 -煤炭转化2005,28(2)
同。讨论该条件下() 值影响水煤浆静态稳定性的可能原因。 关键词:水煤浆;静态稳定性;() 值
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当今世界,直接燃煤所造成的环境污染早已引 起公众的强烈不满,各国政府采取了相应的措施如 采用洁净煤技术保护人类赖以生存的环境,水煤浆 技术是 其 中 之 一。 水 煤 浆 是 由 约 /%2 的 煤,$%2 水和!2左右的化学添加剂制备成的煤0水固液分 散体系。然而,能满足工业上应用的水煤浆不仅要 有理想的流动性,可燃性,还要有符合需要的稳定 性。通常情况下,根据不同使用目的,水煤浆需要 存放几小时至数月不等。
煤是一种大分子,由周边连结有许多种原子基 团(包括脂肪基、含氧基和杂原子团等)的缩聚芳 香稠环、氢化芳香稠环通过各种桥键连结而成。以 含氧官能团为主体的亲水基团以镶嵌式结构分布于
煤脂肪和芳核骨架上,这些活性基团在介质中的水 化和离解使煤表面具有亲水性,而煤表面烷基侧链 等又使其具有疏水性。但煤表面以疏水性为主。
水煤浆静态稳定性取决于以下几个因素:煤 质,煤粉的粒度分布特性,制浆用添加剂等。水煤 浆是粗分散体系,当水煤浆浓度很低时,颗粒按斯 托克公式做自由沉降;随浓度增加,颗粒间的相互 作用使沉降变得复杂。根据颗粒在煤0水固液分散 体系中的状态,可将水煤浆的结构分为"种类型。 一种是堆积坚实的悬浮液(硬沉淀),在这种水煤 浆中,颗粒之间并不相互吸引,在重力场作用下, 每个颗 粒 都 在 沉 降, 其 速 度 取 决 于 自 身 粒 度 的 大 小。结果 产 生 了 高 度 分 级 的 沉 淀 物, 底 部 是 粗 颗 粒,顶部是细颗粒。因其为有序堆积,形成了极为 坚实的沉淀,一般情况下很难再分散。另一种为絮 凝悬浮液(软沉淀),在此类水煤浆中,颗粒间有 微弱的相互作用(絮凝),形成了多孔的疏松团粒, 多孔结构引起的阻力增大造成颗粒沉降速度减慢。 由于絮凝物很疏松,形成的沉淀也很疏松,且体积 大,较易再分散,称为软沉淀。正是由于其具有可
庄煤 -&/24 11/&4 !0&2 2/4 !!/23 3’
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注:括号中百分数为产生当时硬沉淀的重量百分数。
"#" 讨 论 从表!可看出,在煤种,粒度,水煤浆浓度,
添加剂等条件基本相同情况下,体系"# 值对水煤 浆静态稳定性有相当大的影响。究其原因,水煤浆 在存放过程中,由于受介质水的影响,煤中的活性 基团可逐渐水化、离解或小分子溶出,造成水煤浆 体系中煤颗粒表面的物理化学性能发生变化,促进 煤颗粒沉降朝有序堆积方向发展,形成硬沉淀。
!实 验
添加剂:阴离子表面活性剂(自制)。 煤种:淮南望峰岗选煤厂精选煤,东庞煤,兴 隆庄煤。 用实验室小型球磨机按燃烧浆工艺要求制浆; 测定所制水煤浆的各项性能参数。 浓度测定:34565789水分测定仪。 粘度测定::;30!!型旋转式粘度计。 粒径分布:筛析法。 煤浆() 值:()30$型精密() 计。 煤浆的静态稳定性测定:用探测法,利用玻璃 棒人工探测煤浆状况。测定存放期内产生硬沉淀的 重量百分数,不产生硬沉淀的时间(天)为稳定期。
用14种不同变质程度的煤与10种分散剂成浆,研究了不同CWS的静态稳定性.结果表明,低阶的煤成浆稳定性主要取决于煤质特性,且煤的亲水性越强 ,CWS的稳定性越好.而高阶煤的成浆稳定性,主要依赖于分散剂的结构特征.分散剂对CWS稳定性的影响,主要取决于吸附在煤粒表面的分散剂间所产生的直接 或间接的相互作用,当这种相互作用能使煤粒间在静态时形成大的三维网络结构时,则CWS具有很好的稳定性.建立了用流变曲线参数表示的CWS稳定系数模型 ,可用于描述不同流变特性CWS的静态稳定性.
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"# 值对水煤浆静态稳定性的影响
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pH值对水煤浆静态稳定性的影响
作者:
作者单位:
刊名: 英文刊名: 年,卷(期): 引用次数:
朱宗军, 邓成刚, 李方柱, 张晓梅, ZHU Zong-jun, DENG Cheng-gang, LI Fang-zhu , ZHANG Xiao-mei 朱宗军,邓成刚,李方柱,ZHU Zong-jun,DENG Cheng-gang,LI Fang-zhu(淮南矿业集团合成材 料公司,), 张晓梅,ZHANG Xiao-mei(淮南工业学院化工系,)
实验结果表明,调节水煤浆体系的"# 值,在 一定程度上可改善煤浆的静态稳定性。因此,在体 系中加入适当的碱性物质,使其减缓由含氧活性基 团逐渐水化、离解或小分子溶出对水煤浆体系暂时 平衡状态所造成的破坏,使所制水煤浆静态稳定性 有所提高。
$结 论
在煤种、粒度、水煤浆浓度及添加剂等条件基 本相同的情况下,水煤浆体系的"# 值对其静态稳 定性有较大影响。通过添加适当的碱性物质,可在 一定程度上改善水煤浆的静态稳定性。
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3.期刊论文 张光华.齐晶晶.朱雪丹.Zhang Guanghua.Qi Jingjing.Zhu Xuedan 水煤浆两性离子分散剂的合成及制
浆性能 -煤炭转化2008,31(4)
以α-甲基丙烯酸、丙烯磺酸钠和甲基丙烯酰氧乙基三甲基氯化铵为原料(DMC),合成两性离子分散剂,用于水煤浆制浆,考察浆体的成浆性、流变性及静 态稳定性,研究发现,两性离子分散剂改善了水煤浆的各项性能,具有很好的降黏效果,并明显增强了浆体的静态稳定性;当阴、阳离子单体质量比为3:1时,浆 体表现出最好的流变特性,且浆体表观黏度最低,由此可见,两性离子分散剂具有良好的应用价值.
2.期刊论文 朱红.赵炜.闫学海 油水煤浆三元混合体系的制备及特性研究 -中国矿业大学学报2002,31(6)
研制了油、水、煤组成的三元混合燃料--油水煤浆,并研究了体系组成、温度、分散剂种类及用量对油水煤浆流变性的影响,探讨了油水煤浆的静态稳 定性和燃烧特性.测试并分析了体系的静态稳定性,考察了浆体的燃烧特性.结果表明:三相体系中存在某种立体网状结构,从而使浆体的静态稳定性得到提高 ;它的燃烧性能良好,火焰明亮而且稳定,燃烧效率高.可以看出这种浆体的工业应用前景广阔.
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随着煤浆的静置存放煤结构中的含氧活性基团逐渐水化离解或小分子溶出果使原本由添加外加剂产生的煤颗粒的吸附状态被破坏体系中颗粒间的暂时沉降平衡亦受破坏致沉降速度增大便于煤颗粒产生紧密型堆积实验结果表明调节水煤浆体系的ph系中加入适当的碱性物质使其减缓由含氧活性基团逐渐水化离解或小分子溶出对水煤浆体系暂时平衡状态所造成的破坏使所制水煤浆静态稳定性有所提高
4.学位论文 张娜娜 磺酸盐系分散剂的分子量及磺化度对水煤浆性能的影响 2008
水煤浆技术是20世纪70年代在国外迅速发展起来的一种新型煤基流体燃料,具有原料储量丰富、环境友好、经济高效的优点,成为解决能源危机与环境 问题的新型技术。为便于其运输、储存和燃烧,水煤浆需具有较高的浓度和良好的流动性及分散稳定性。水煤浆分散剂是影响水煤浆性能的关键因素之一 ,适宜的分散剂能改变煤粒表面性质,制备出性能优良的水煤浆。水煤浆分散剂的主体官能团、分子量及磺化度是影响其分散降粘能力的重要因素。目前,磺 酸盐系水煤浆分散剂在水煤浆添加剂中占有相当大的比例,因此,深入研究其分子量及磺化度与水煤浆浆体各性质之间的匹配规律对水煤浆分散剂的研发和 应用具有重要的理论和实际意义。
" 结果与讨论
"#! 实验结果 同等条件下不同() 水煤浆体系的静态稳定性
收稿日期:"%%!0%"0"" 作者简介:朱宗军(!1/’0),男,安徽淮南人,助理工程师,淮南矿业集团合成材料公司。
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洁净煤技术"%%!年第/卷第"期
见表!。
表! 同等条件下不同"# 水煤浆体系的静态稳定性
煤 种
浓度 粒 度/$ /$ %&’!(
再分散性,煤浆在静置状态下软沉淀的存在是可以 接受的。
在煤种及煤粉粒度分布一定的条影响。实验中发现同等条件下,体系() 值 对水煤浆静态稳定性影响亦很大。因此,对淮南望 峰岗选煤厂精选煤、东庞煤及兴隆庄煤所制水煤浆 体系() 值对水煤浆静态稳定性影响做初步探索。
粘度 /()*·+
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"# 值
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望峰 -./’! .0/01 -1!
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