CN101007972A - 一种水煤浆添加剂的配制方法及使用方法 - Google Patents

一种水煤浆添加剂的配制方法及使用方法 Download PDF

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李永昕
薛冰
郭玉华
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Abstract

一种复合型水煤浆添加剂，该添加剂由阴离子表面活性剂聚对苯乙烯磺酸钠和非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚按质量比为1∶1～1∶2复配而成；所用的聚对苯乙烯磺酸钠的相对分子质量是5.34万～33.39万，所用的壬基酚聚氧乙烯醚的聚合度是20～100。本发明是将聚对苯乙烯磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚应用于水煤浆的制备技术中，当复配添加剂达到干基煤重量的1wt％时，可以制备出煤粉含量在65～70wt％的水煤浆，该浆体具有良好的静态稳定性。该复配型添加剂成本较低，生产工艺简单，性能优良，可以大大降低水煤浆的生产成本。

Description

一种水煤浆添加剂的配制方法及使用方法
技术领域
本发明涉及到一种水煤浆添加剂的配制方法及使用方法，适用于制备高浓度、高稳定性的水煤浆。
背景技术
水煤浆是上世纪80年代兴起的以代油为目标的新型燃料。它是把原煤加工研磨成微细煤粉，按煤约70％，水约30％的比例和适量(约1％)的化学添加剂配制而成的一种煤水混合物，又叫煤水燃料。由于水煤浆既能保持煤的物理化学性能，又能像石油一样具有良好的流动性和稳定性，可以泵送，又方便储运，可以雾化燃烧，属于低污染洁净染料，而且燃烧效率高，有着代油、节能、环保、综合利用等多种功效，受到世界各国工业界的高度重视。
在工业应用中，水煤浆不仅要有较高的浓度和较低的表观粘度，而且还要有良好的流变性和长时间的稳定性。良好的流变性和长时间的稳定性有利于水煤浆的储存、运输、管道输送、雾化和燃烧。水煤浆的成浆性、流变性和稳定性除了和煤本身有关外还与添加剂有关。因此降低添加剂成本，提高添加剂效能是目前水煤浆技术的一个关键课题。目前水煤浆添加剂主要分为阴离子型分散剂、阳离子型分散剂和非离子型分散剂，他们的主要功能就是改善表面润湿性，使能均匀分散于水中。其中复配型添加剂是目前研究较多的。本发明所提出的由聚对苯乙烯磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚复配添加剂由于这两种分散剂的协同效应，可以提高水煤浆的浓度，降低浆粘度，减少总添加剂用量，达到低成本、高效能的目的。
发明内容
本发明的目的是提供一个制备简单、成本低廉、分散性和稳定性都较好的水煤浆添加剂的配制方法和使用方法。
本发明的技术方案是：
该添加剂由聚对苯乙烯磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚复配而成，由于这两种分散剂的协同效应，可以提高水煤浆的浓度，降低浆粘度，减少总添加剂用量，达到低成本、高效能的目的。
该复配水煤浆添加剂中聚对苯乙烯磺酸钠的聚合度从相对分子量5.34万～33.39万，壬基酚聚氧乙烯醚聚合度可以是20～100。
该复配水煤浆添加剂中聚对苯乙烯磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚的质量比为1∶1～1∶2。
该复配水煤浆添加剂首先加入蒸馏水中溶解，待添加剂完全溶解后再将称好的煤样加入其中，混合均匀。
每100g水煤浆中各组分质量如下：
添加剂的质量是干基煤重量的1％
水的质量＝100-干基煤质量-干基煤的含水量-添加剂质量
本发明采用聚对苯乙烯磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚复配作为制备水煤浆的添加剂，既实现水煤浆较好的稳定性和浓度，又大大降低了生产成本。
具体实施方式
以下实施例中煤样的粒度分布均按下述方案进行：
60～100目     ≈14％
100～200目    ≈16％
＜200目       ≈70％
实施例一
煤样取地：宁夏乌兰煤矿
制备方法：将原煤用干法磨碎，筛分成粒度在60～200目范围内的煤粉，并按照Funk提出的Alfred粒度分布公式计算得到煤样的粒度分布配制煤样。将由聚对苯乙烯磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚复配而成的添加剂加入蒸馏水中溶解，待添加剂完全溶解后再将称好的煤样加入其中，混合均匀。采用1500～3000转/分的速度匀浆5～15分钟。
添加剂：添加剂总量为干基煤重量的1％，其中聚对苯乙烯磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚的质量比为1∶2，聚对苯乙烯磺酸钠相对分子量为33.39万，壬基酚聚氧乙烯醚的聚合度为20。
水煤浆性质：定粘浓度为65％(表观粘度1000mPa.s；剪切速率28.38s-1)浆体稳定20天无明显沉淀。
实施例2
煤样取地：山西晋城煤矿
制备方法同实施例1
添加剂：添加剂总量为干基煤重量的1％，其中聚对苯乙烯磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚的质量比为1∶2，聚对苯乙烯磺酸钠相对分子量为33.39万，壬基酚聚氧乙烯醚的聚合度为40。
水煤浆性质：定粘浓度为72％(表观粘度1000mPa.s；剪切速率28.38s-1)浆体稳定30天无明显沉淀。
实施例3
煤样取地：山西长治煤矿
制备方法同实施例1
添加剂：添加剂总量为干基煤重量的1％，其中聚对苯乙烯磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚的质量比为1∶2，聚对苯乙烯磺酸钠相对分子量为33.39万，壬基酚聚氧乙烯醚的聚合度为100。
水煤浆性质：定粘浓度为68％(表观粘度1000mPa.s；剪切速率28.38s-1)浆体稳定15天无明显沉淀。
实施例4
煤样取地：山西晋城煤矿
制备方法同实施例1
添加剂：添加剂总量为干基煤重量的1％，其中聚对苯乙烯磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚的质量比为1∶2，聚对苯乙烯磺酸钠相对分子量为5.34万，壬基酚聚氧乙烯醚的聚合度为40。
水煤浆性质：定粘浓度为75％(表观粘度1000mPa.s；剪切速率28.38s-1)浆体稳定30天无明显沉淀。
实施例5
煤样取地：山东枣庄煤矿
制备方法同实施例1
添加剂：添加剂总量为干基煤重量的1％，其中聚对苯乙烯磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚的质量比为1∶1，聚对苯乙烯磺酸钠相对分子量为5.34万，壬基酚聚氧乙烯醚的聚合度为40。
水煤浆性质：定粘浓度为77％(表观粘度1000mPa.s；剪切速率28.38s-1)浆体稳定30天无明显沉淀。
实施例6
煤样取地：山西大同煤矿
制备方法同实施例1
添加剂：添加剂总量为干基煤重量的1％，其中聚对苯乙烯磺酸钠和壬基酚聚氧乙烯醚的质量比为1∶2，聚对苯乙烯磺酸钠相对分子量为11.8万，壬基酚聚氧乙烯醚的聚合度为40。
水煤浆性质：定粘浓度为70％(表观粘度1000mPa.s；剪切速率28.38s-1)浆体稳定20天无明显沉淀。

Claims (2)

1、一种水煤浆添加剂的配制方法，其特征在于该添加剂是由阴离子表面活性剂聚对苯乙烯磺酸钠和非离子表面活性剂壬基酚聚氧乙烯醚按质量比为1∶1～1∶2复配而成；所用的聚对苯乙烯磺酸钠的相对分子质量是5.34万～33.39万，所用的壬基酚聚氧乙烯醚的聚合度是20～100。
2.如权利要求1所述的一种复配水煤浆添加剂的使用方法，其特征在于每100g水煤浆中各组分质量如下：添加剂的质量是干基煤重量的1％，水的质量＝100-干基煤质量-干基煤的含水量-添加剂质量。
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