CN101225334A - 一种水煤焦浆及其制备工艺 - Google Patents

Abstract

一种水煤焦浆及其制备工艺，属于燃料工业领域。其包括煤粉、焦粉、水、添加剂，特征在于上述组分以质量百分比含量计：煤粉占18－21％，焦粉占42－49％，水占29－39％，添加剂占0.6－1.0％，所述添加剂包括有减水剂、分散剂、络合剂、稳定剂。本发明制成的水煤焦浆具有浓度高、流动性能好、稳定期长、不发生硬沉淀、易雾化燃烧的效果。由于利用焦化厂生产的副产品焦粉作为原料，大大降低了成本。利用碱性造纸废水中的碱与水煤焦浆中酸性二氧化硫中和，使水煤焦浆在燃烧时减少了二氧化硫、氮的氧化物的排放量，降低了大气污染，达到了环保排放质量要求。经济效益和社会效益显著。

Description

一种水煤焦浆及其制备工艺

技术领域

本发明属于燃料工业领域，具体涉及一种燃料的制备。

背景技术

目前建陶厂、玻璃厂、发电厂等行业在工业生产中需要大量的燃料。传统上这些行业的燃料一般采用煤或油。但燃煤或燃油造成很大污染。为了降低污染以符合环保要求，有些厂家采用水煤浆作原料。水煤浆是一种液体状燃料，其以煤粉为主原料、加入水及添加剂，经过特定的工艺制备而成。水煤浆的优点在于能达到环保要求，但其缺陷是热值不高，工业应用时燃烧温度达不到既定要求。随着行业技术发展，有人采用水焦浆作为燃料，水焦浆以煤焦化厂的副产品焦粉为主原料、加入水及添加剂，经过特定的工艺制备而成。水焦浆的热值很高，工业应用时燃烧温度达到了既定要求，但其缺陷是灰分高，在某些行业例如有些玻璃制造行业，不能使用。为此，有人研制了油焦浆，采用炼油厂副产品为原料，加入水及添加剂制备而成。油焦浆的热值很高，在生产中可替代油或煤，能满足工业生产需求。但油焦浆的成本依然很高。综上所述，为了节省能源，最大限度地降低生产企业的成本，以及符合节能减排的时代要求，采用水煤焦浆作为燃料是一种趋势。水煤焦浆利用焦化厂的副产品焦粉作为原料，可以大大降低成本，并能符合环保要求。近年来，很多人致力于研究水煤焦浆。根据申请人了解，目前研制的水煤焦浆在浓度、流动性和稳定性方面无法较好协调，因而影响了水煤焦浆的燃烧性能。若浓度过大则影响流动性，浓度过低则影响了燃料的热值，若稳定性过低，则容易沉淀。基于上述状况，如何研制出一种热值很高并且性能稳定的水煤焦浆成为了相关科技人员苦苦探索的一个难题。

发明内容

为克服现有技术的不足，本发明所解决的技术问题是：发明一种水煤焦浆，利用焦粉作原料，大大降低成本，并且燃烧热值高、稳定性好。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：发明一种水煤焦浆，包括煤粉、焦粉、水、添加剂，其特征在于上述组分以质量百分比含量计：煤粉占18-21％，焦粉占42-49％，水占29-39％，添加剂占0.6-1.0％，所述添加剂包括有减水剂、分散剂、络合剂、稳定剂。

减水剂可以采用木质磺酸盐，例如：木质磺酸钠、木质磺酸镁等；也可以采用萘系列缩合物，例如：萘磺酸钠、萘磺酸钙。

分散剂可以采用阴离子活性剂，例如：腐植酸钙、腐植酸钠等；也可以采用无机盐，例如：聚磷酸钠、尿素；也可以采用木质素盐，例如：木质素钙、木质素钠；或采用腐植酸盐，例如腐植酸钙、腐植酸钠；还可以采用脂肪酸磺酸盐，例如脂肪酸磺酸钠、烷基磺酸钠。分散剂的作用是使水煤焦浆、缓凝、包容、分散，使之呈现理想的流体水煤焦浆。能提高水煤焦浆组合物浆体质量。

络合剂可以采用聚磷酸盐，例如：聚磷酸钠、聚磷酸钙；或采用羟基类化合物，例如：甘油、糖钙；或羧基类化合物，例如：甘油、糖钙。

本发明中可以加入脱硫剂，脱硫剂可采用碱性造纸废水。碱性造纸废水的作用是能更好地中和水煤焦浆中的含硫组分，以使得水煤焦浆燃烧后的排放物能符合环保要求。

稳定剂采用腐植酸盐，例如：腐植酸钙、腐植酸钠。稳定剂的作用是避免煤粉、焦粉表面积相互接触而发生沉淀，促使煤粉、焦粉稳定分散在水中，防止发生硬沉淀，改善了水煤焦浆质量。

本发明所具有的有益效果是：

1.由于在水煤焦浆中加入了由萘磺化缩醛高分子有机化合物、脂肪酸盐按照不同比例复配的高效化学添加剂，这种复配的添加剂减水效率高，水溶液泡膜强度高。制成的水煤焦浆具有浓度高、流动性能好、稳定期长、不发生硬沉淀、易雾化燃烧的效果。

2.利用碱性造纸废水中的碱与水煤焦浆中酸性二氧化硫中和，使水煤焦浆在燃烧时减少了二氧化硫、氮的氧化物的排放量，降低了大气污染，达到了环保排放质量要求。

3.利用焦化厂生产的副产品焦粉作为原料，大大降低了成本。

4.本发明与现有技术相比，取得了有益的经济效益和社会效果。现有技术中，燃油锅炉生产蒸汽的费用为223.33元/吨蒸汽(原油价格按3350元/吨计)，而改燃水煤焦浆生产蒸汽的费用为148.98元/吨蒸汽(煤焦价格按1250元/吨计，另加制浆及其他费用)，燃水煤焦浆比燃油节约费用33.3％。水煤焦浆燃烧后烟气排放物中的烟尘和二氧化硫均降低，经济效益和社会效益显著。

附图说明

图1为本发明湿法制浆工艺流程图；

图2为本发明干法制浆工艺流程图；

具体实施方式

实施例一

本实施例阐述本实用新型湿法制浆工艺。如图1所示，工艺路线如下：

(1)将煤粉、焦粉分别进行机械粉碎磨成细粉；

(2)将上述煤粉、焦粉按工艺要求称量；

(3)经过称量的上述细粉按照一定比例加入碱性造纸废水、化学添加剂一同投入球磨机内运作三小时，球磨混合成为流体的水煤焦浆，制备好的水煤焦浆经过振动筛过滤于在地下贮池内待用。

实施例二

本实施例阐述本实用新型干法制浆工艺。如图2所示，工艺路线如下：

(1)将煤粉、焦粉分别磨成平均细度为50um的细粉；

(2)将磨好的煤粉、焦粉按比例称量；

(3)将上述煤粉、焦粉与碱性造纸废水、化学添加剂一同投入制浆罐内进行剪切搅拌30分钟，即成流体的水煤焦浆，用浆泵打入贮罐内待用。

实施例三

煤粉、焦粉、添加剂、碱性造纸废水按如下比例配制：上述组分以质量百分比含量计：煤粉占21％，焦粉占49％，碱性造纸废水占29％，添加剂占1％，所述添加剂包括有减水剂、分散剂、络合剂、稳定剂。添加剂中各组分所占比例见表一。

表一

名称	类别	加入量(质量百分比)
			木质素磺酸钠	减水剂	0.8％
脂肪酸磺酸钠	分散剂	0.1％
			聚磷酸盐	络合剂	0.05％
糖钙盐	稳定剂	0.05％

对所制得的水煤焦浆的质量指标进行检测，各质量指标如下：

浆浓度：60-65％(以质量计)；

细度：  平均粒度50um；

粘度：  600-1000mpa.s；

稳定性：在正常条件下，3个月不发生硬沉淀。

实施例四

煤粉、焦粉、添加剂、碱性造纸废水按如下比例配制：上述组分以质量百分比含量计：煤粉占18％，焦粉占42.2％，水占39％，添加剂占0.8％，所述添加剂包括有减水剂、分散剂、络合剂、稳定剂。减水剂、分散剂、络合剂、稳定剂所采用的成分和所占比例见表二。

表二

名称	类别	加入量(质量百分比)
			木质素磺酸镁	减水剂	0.64％
烷基磺酸钠	分散剂	0.08％
			聚磷酸盐	络合剂	0.04％
糖钙盐	稳定剂	0.04％

对所制得的水煤焦浆的质量指标进行检测，各质量指标如下：

浆浓度：65-70％(以质量计)；

细度：平均粒度50um；

粘度：600-1000mpa.s；

稳定性：在正常条件下，3个月不发生硬沉淀。

实施例五

煤粉、焦粉、添加剂、碱性造纸废水按如下比例配制：上述组分以质量百分比含量计：煤粉占20％，焦粉占42％，水占37.4％，添加剂占0.6％，所述添加剂包括有减水剂、分散剂、络合剂、稳定剂。减水剂、分散剂、络合剂、稳定剂所采用的成分和所占比例见表三。

表三

名称	类别	加入量(质量百分比)
			萘磺酸钠	减水剂	0.5％
聚磷酸钠	分散剂	0.04％
			糖钙	络合剂	0.04％
腐植酸钙	稳定剂	0.02％

对所制得的水煤焦浆的质量指标进行检测，各质量指标如下：

浆浓度：63-68％(以质量计)；

细度：平均粒度50um；

粘度：600-1000mpa.s；

稳定性：在正常条件下，3个月不发生硬沉淀。

Claims (10)

1.一种水煤焦浆，包括煤粉、焦粉、水、添加剂，其特征在于上述组分以质量百分比含量计：煤粉占18-21％，焦粉占42-49％，水占29-39％，添加剂占0.6-1.0％，所述添加剂包括有减水剂、分散剂、络合剂、稳定剂。

2.如权利要求1所述的水煤焦浆，其特征在于所述的减水剂采用木质磺酸盐或萘系列缩合物。

3.如权利要求1所述的水煤焦浆，其特征在于所述的分散剂为阴离子活性剂或无机盐

4.如权利要求1或2所述的水煤焦浆，其特征在于所述的分散剂为木质素盐、腐植酸盐或脂肪酸磺酸盐。

5.如权利要求1或2所述的水煤焦浆，其特征在于所述的络合剂为聚磷酸盐、羟基类化合物或羧基类化合物。

6.如权利要求1所述的水煤焦浆，其特征在于还包括脱硫剂，所述的脱硫剂为碱性造纸废水。

7.如权利要求1所述的水煤焦浆，其特征在于稳定剂采用腐植酸盐。

8.一种制备水煤焦浆的工艺，将焦粉与煤粉根据热值需要称量配比后，加入添加剂和水后，制好浆后由泵输送到贮罐待用，所述添加剂包括有减水剂、分散剂、络合剂、稳定剂。

9.根据权利要求8所述的一种制备水煤焦浆的工艺，其特征在于将焦粉与煤粉根据热值需称量配比后，同添加剂一同注入球磨机进行球磨3小时，经振动过滤由泵输送到贮罐待用。

10.根据权利要求8所述的一种制备水煤焦浆的工艺，其特征在于将将煤粉、焦粉分别磨成平均细度为50um的细粉，将磨好的煤粉、焦粉按比例称量，然后同碱性造纸废水、化学添加剂一同投入制浆罐内进行剪切搅拌30分钟，即成流体的水煤焦浆，用泵把浆打入贮罐内待用。