CN107082818A - 一种复合改性淀粉水煤浆分散剂的制备方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种复合改性淀粉水煤浆分散剂的制备方法，该方法首先将带亲油基团酯化剂改性淀粉得到酯化淀粉，然后通过氧化方法，将淀粉中的部分糖苷基断裂使淀粉分子变小以提高分散剂的流动性，同时将淀粉中的伯羟基氧化为羧基以提高分散剂的亲水性，最后得到分散性良好的复合改性淀粉水煤浆分散剂。以本发明的复合改性淀粉为分散剂制备水煤浆，当水煤浆的浓度达69wt％时，水煤浆的表观粘度仍小于1200mPa·s，为1134mPa·s。本发明制备的复合改性淀粉水煤浆分散剂，其主要原料为价格低廉、来源广泛、可再生、无毒的淀粉；在制备分散剂的过程中，工艺能耗低、辅助原料价格低及用量少、没有三废排放，适合产业化生产。

Description

一种复合改性淀粉水煤浆分散剂的制备方法
技术领域
本发明涉及一种复合改性淀粉水煤浆分散剂的制备方法，属于水煤浆分散剂制备技术领域。
背景技术
我国能源的总体特征是“富煤、少气、缺油”，煤炭资源占我国能源总储量的90％以上，消费量占一次能源消费总量的70％以上。由于我国石油资源的短缺以及逐年对石油资源需求量的剧增，严重制约了我国经济的发展。因此，我国制定了“以煤代油”的能源政策，以减少我国对石油资源的依赖。由于水煤浆既能保持煤的可燃性，又具有良好的流动性和稳定，且可通过管道输送，是“以煤代油”为目标的理想燃料。水煤浆在燃烧过程中，水的挥发将带走一部分热量，导致煤的利用效率降低，与石油能源的竞争力下降。
提高水煤浆热能利用效率的唯一途径是降低其含水率及产生成本，因此，作为影响水煤浆中煤含量的重要因素“分散剂”成了当今世界各国研发的重点和热点，并由此出现了大量有关水煤浆分散剂的文献报道。而以来源广泛、价格低廉、可再生的资源如淀粉、木质素和腐殖酸等为原料的分散剂便成了当今开发研究的重点方向。
发明内容
本发明的目的在于提供一种工艺简单、成本低廉、节能环保的复合改性淀粉水煤浆分散剂的制备方法，该分散剂可明显改变煤表面的疏水性，降低了水煤浆的表观粘度并提高了水煤浆稳定性。
本发明的技术方案：一种复合改性淀粉水煤浆分散剂的制备方法，包括以下步骤：
(1)将淀粉配成浓度为10～40wt％的淀粉乳液，再将浓度为1～20wt％的酯化剂溶液按酯化剂与淀粉的摩尔比为0.03～0.2的比例加入淀粉乳液中混合，用pH调整剂将混合物的pH值调至7～12后，倒入高压反应釜中，在温度为100～140℃及充分搅拌状态下，反应1～3h，得到酯化淀粉；
(2)将步骤(1)得到的酯化淀粉酯冷却到40～60℃并用pH调整剂将反应体系的pH值调到9～11后，在搅拌状态下缓慢加入浓度为3～10wt％的高锰酸钾溶液，加入高锰酸钾溶液完毕后，继续搅拌30～60min，再加入浓硫酸，待反应体系的颜色由紫红色变为白色时，用氢氧化钠溶液或氨水将反应体系的pH值调回6～9，反应结束，获得复合改性淀粉水煤浆分散剂。
上述方法中，步骤(1)中所述的淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、芭蕉芋淀粉或马铃薯淀粉。
上述方法中，步骤(1)中所述的酯化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸、辛烯基琥珀酸酐、辛烯基琥珀酸钠、月桂酸、磺基琥珀酸、磺酸琥珀酸钠中的一种或一种以上。
上述方法中，步骤(1)和步骤(2)中所述的pH调整剂为磷酸、硫酸、氨水或氢氧化钠中的一种。
上述方法中，所述的氢氧化钠溶液浓度为5～20wt％。
上述方法中，所述高锰酸钾的加入量为淀粉干基重量的2～6％。
上述方法中，所述浓硫酸的加入量为淀粉干基重量的1～5％。
由于采用上述技术方案，本发明的优点在于：本发明首先将带亲油基团的酯化剂改性酯化淀粉，然后通过氧化方法，将淀粉中的部分糖苷基断裂使淀粉分子变小以提高分散剂的流动性，同时将淀粉中的伯羟基氧化为羧基以提高分散剂的亲水性，从而达到本发明制备的分散剂可明显改变煤表面的疏水性、降低了水煤浆的表观粘度并提高了水煤浆稳定性的目的。以本发明的复合改性淀粉为分散剂制备水煤浆，当水煤浆的浓度达69wt％时，水煤浆的表观粘度仍小于1200mPa·s，为1134mPa·s。综上所述，本发明的主要原料为价格低廉、来源广泛、可再生、无毒的淀粉，在制备分散剂的过程中，工艺能耗低、辅助原料价格低及用量少，没有三废排放，节能环保。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明。
实施例1：
(1)将淀粉配成浓度为35wt％的淀粉乳液，再将浓度为12wt％的十二烷基苯磺酸钠溶液按十二烷基苯磺酸钠与淀粉的摩尔比为0.07的比例加入淀粉乳液中混合，用浓度为10wt％的氢氧化钠溶液将混合物的pH值调至11后，倒入高压反应釜中，在温度为130℃及充分搅拌状态下，反应2h，得到十二烷基苯磺酸淀粉酯；
(2)将步骤(1)得到的十二烷基苯磺酸淀粉酯冷却到55℃并用浓度为10wt％的氢氧化钠溶液或氨水将反应体系的pH值调到11后，在搅拌状态下，按高锰酸钾为淀粉干基重量6％的加入量缓慢加入浓度为8wt％的高锰酸钾溶液，加入高锰酸钾溶液完毕后，继续搅拌30min，再加入重量为淀粉干基重量的4.5％的浓硫酸，待反应体系的颜色由紫红色变为白色时，用浓度为10wt％的氢氧化钠溶液或氨水将反应体系的pH值调回9，获得复合改性淀粉水煤浆分散剂。
经试验证明，将浓度为67.5％的复合改性淀粉水煤浆分散剂用量为浆体0.35％的水煤浆，静置18天无硬沉淀。
分散剂用量为浆体的0.35％时，水煤浆的浓度与表观粘度的关系如表1所示。
表1水煤浆的浓度与表观粘度的关系
实施例2：
(1)将淀粉配成浓度为30wt％的淀粉乳液，再将浓度为10wt％的门辛烯基琥珀酸酐溶液按辛烯基琥珀酸酐与淀粉的摩尔比为0.07的比例加入淀粉乳液中混合，用浓度为8wt％的氢氧化钠溶液将混合物的pH值调至10后，倒入高压反应釜中，在温度为120℃及充分搅拌状态下，反应1.5h，得到辛烯基琥珀酸淀粉酯；
(2)将步骤(1)得到的辛烯基琥珀酸淀粉酯冷却到60℃并用浓度为20wt％的氢氧化钠溶液或氨水将反应体系的pH值调到10后，在搅拌状态下，按高锰酸钾为淀粉干基重量4％的加入量缓慢加入浓度为8wt％的高锰酸钾溶液，加入高锰酸钾溶液完毕后，继续搅拌60min，再加入重量为淀粉干基重量的4％的浓硫酸，待反应体系的颜色由紫红色变为白色时，用浓度为10wt％的氢氧化钠溶液或氨水将反应体系的pH值，调回8，获得复合改性淀粉水煤浆分散剂。
经试验证明，将浓度为67.5％的复合改性淀粉水煤浆分散剂用量为浆体0.35％的水煤浆，静置18天无硬沉淀。
分散剂用量为浆体的0.35％时，水煤浆的浓度与表观粘度的关系如表2所示。
表2水煤浆的浓度与表观粘度的关系

Claims (7)

1.一种复合改性淀粉水煤浆分散剂的制备方法，其特征在于包括以下步骤：
(1)将淀粉配成浓度为10～40wt％的淀粉乳液，再将浓度为1～20wt％的酯化剂溶液按酯化剂与淀粉的摩尔比为0.03～0.2的比例加入淀粉乳液中混合，用pH调整剂将混合物的pH值调至7～12后，倒入高压反应釜中，在温度为100～140℃及充分搅拌状态下，反应1～3h，得到酯化淀粉；
(2)将步骤(1)得到的酯化淀粉酯冷却到40～60℃并用pH调整剂将反应体系的pH值调到9～11后，在搅拌状态下缓慢加入浓度为3～10wt％的高锰酸钾溶液，加入高锰酸钾溶液完毕后，继续搅拌30～60min，再加入浓硫酸，待反应体系的颜色由紫红色变为白色时，用氢氧化钠溶液或氨水将反应体系的pH值调回6～9，反应结束，获得复合改性淀粉水煤浆分散剂。
2.根据权利要求1所述的复合改性淀粉水煤浆分散剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的淀粉为玉米淀粉、木薯淀粉、小麦淀粉、芭蕉芋淀粉或马铃薯淀粉。
3.根据权利要求1所述的复合改性淀粉水煤浆分散剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)中所述的酯化剂为十二烷基苯磺酸钠、十二烷基苯磺酸、辛烯基琥珀酸酐、辛烯基琥珀酸钠、月桂酸、磺基琥珀酸、磺酸琥珀酸钠中的一种或一种以上。
4.根据权利要求1所述的复合改性淀粉水煤浆分散剂的制备方法，其特征在于：步骤(1)和步骤(2)中所述的pH调整剂为磷酸、硫酸、氨水或氢氧化钠中的一种。
5.根据权利要求1所述的复合改性淀粉水煤浆分散剂的制备方法，其特征在于：所述的氢氧化钠溶液浓度为5～20wt％。
6.根据权利要求1所述的复合改性淀粉水煤浆分散剂的制备方法，其特征在于：所述高锰酸钾的加入量为淀粉干基重量的2～6％。
7.根据权利要求1所述的复合改性淀粉水煤浆分散剂的制备方法，其特征在于：所述浓硫酸的加入量为淀粉干基重量的1～5％。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111471114A (zh) * 2020-04-30 2020-07-31 李丽红 一种经淀粉改性的烷基苯磺酸钠衍生物及其应用

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102351995A (zh) * 2011-07-21 2012-02-15 陕西科技大学 一种淀粉基接枝共聚物水煤浆分散剂及其制备方法
CN102532329A (zh) * 2010-12-29 2012-07-04 天津市轻工业化学研究所 低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法
CN102627729A (zh) * 2012-03-28 2012-08-08 陕西科技大学 一种淀粉接枝物水煤浆分散剂及其制备方法
CN105017436A (zh) * 2015-07-30 2015-11-04 华南理工大学 一种疏水流动性淀粉及其复合改性制备方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102532329A (zh) * 2010-12-29 2012-07-04 天津市轻工业化学研究所 低粘度辛烯基琥珀酸淀粉酯的制备方法
CN102351995A (zh) * 2011-07-21 2012-02-15 陕西科技大学 一种淀粉基接枝共聚物水煤浆分散剂及其制备方法
CN102627729A (zh) * 2012-03-28 2012-08-08 陕西科技大学 一种淀粉接枝物水煤浆分散剂及其制备方法
CN105017436A (zh) * 2015-07-30 2015-11-04 华南理工大学 一种疏水流动性淀粉及其复合改性制备方法

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
童丹等: "《马铃薯变性淀粉加工技术》", 31 October 2015, 武汉大学出版社 *
黄继红: "《抗性淀粉生产技术及其应用》", 31 January 2017, 河南科学技术出版社 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111471114A (zh) * 2020-04-30 2020-07-31 李丽红 一种经淀粉改性的烷基苯磺酸钠衍生物及其应用

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