CN110452747A - 水煤浆及其制备方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种水煤浆制备方法，其特征在于包括以下步骤：1)以酚水作为球磨介质，将阴离子解胶剂A和煤粉共同加入球磨机中研磨5～7小时；2)向球磨机中添加煤焦油和复合解胶剂B，继续研磨直至浆料混合均匀。通过将酚水和煤焦油分开使用，先利用酚水球磨煤粉，因为酚水中有机物量比较小，因此采用酚水球磨对水煤浆的球磨速度影响不大；当浆料满足研磨时间后，再在球磨机中加入煤焦油，通过复合解胶剂B快速、均匀的把煤焦油分散在水煤浆中。以分步添加酚水、煤焦油的方法，避免直接将酚水和煤焦油一起加入球磨中导致煤焦油将煤粉和球石粘在一起；同时也解决了单独处理酚水会耗费热能的问题。
Description
技术领域
本发明涉及燃料技术领域，特别涉及一种水煤浆，以及该水煤浆的制备方法。
背景技术
在国内，目前建筑陶瓷行业主要采用煤制气的方法生产水煤气作为窑炉的燃料，在煤制气的过程中产生芳氢类、酚类、氰类等有机物，这些有机物伴随着水煤气送往窑炉，在输送过程中，水煤气逐渐冷却，水煤气伴生的芳氢类、酚类、氰类等有机物和水蒸气冷凝形成煤焦油和酚水。煤焦油用途较为广泛，而酚水却是需要经无害化处理的废弃物。酚水的常规处理方法是通过二次回用可以起到浓缩的效果，但仍然需专门配置焚烧炉处理，每千克酚水约需近450千卡热值才能烧掉，焚烧炉耗用燃料大，造成生产成本增加。
发明内容
本技术方案提供了一种水煤浆的制备方法，其能够将制作水煤气伴生的煤焦油和酚水经过分离后，按一定比例重新分步添加应用于水煤浆的生产过程中，从而降低单独对酚水环保处理的成本。
水煤浆制备方法，包括以下步骤：
1)以酚水作为球磨介质，将阴离子解胶剂A和煤粉共同加入球磨机中研磨5～7小时；
2)向球磨机中添加煤焦油和复合解胶剂B，继续研磨直至浆料混合均匀。
其中，步骤1)所述酚水的质量占水煤浆总质量的44～49％；所述煤粉(按干重计算，实际生产中需将其含水量计入酚水的占比之中)的质量占水煤浆总质量的42～52％；优选地，所述煤粉的含水率为8～18％；所述阴离子解胶剂A的质量占水煤浆总质量的0.2～0.5％；优选地，所述阴离子解胶剂A选自萘磺酸盐、璜化腐殖酸、磺化木质素、石油磺酸盐和羧酸盐中的一种或多种混合。
进一步，步骤2)所述煤焦油的质量占水煤浆总质量的3～8％；所述复合解胶剂B的质量占水煤浆总质量的0.5～0.8％；优选地，所述复合解胶剂B选自萘磺酸盐、璜化腐殖酸、磺化木质素、石油磺酸盐、羧酸盐和碳酸钠中的至少二种复配而成。
上述制备方法制得的水煤浆，其原料包括酚水44～49％、煤粉42～52％、煤焦油3～8％、阴离子解胶剂A0.2～0.5％、复合解胶剂B0.5～0.8％。
本技术方案通过将酚水和煤焦油分开使用，先利用酚水球磨煤粉，因为酚水中有机物量比较小，因此采用酚水球磨对水煤浆的球磨速度影响不大；当浆料满足研磨时间后，再在球磨机中加入煤焦油，通过复合解胶剂B快速、均匀的把煤焦油分散在水煤浆中。以分步添加酚水、煤焦油的方法，避免直接将酚水和煤焦油一起加入球磨中导致煤焦油将煤粉和球石粘在一起；同时也解决了单独处理酚水会耗费热能的问题，可以充分利用煤焦油具有高热值的特点(8000大卡/千克)，让热风炉燃烧水煤浆时直接将酚水无害化。
具体实施方式
实施例1，制备含有酚水和煤焦油的水煤浆。制备所述水煤浆的原料包括：酚水44％、煤粉51.7％、煤焦油3％、阴离子解胶剂A0.5％、复合解胶剂B 0.8％。根据所述原料比例，以酚水作为球磨介质，将阴离子解胶剂A和煤粉共同加入球磨机中研磨7小时；然后向球磨机中添加煤焦油和复合解胶剂B，再研磨5分钟，即可获得以酚水和煤焦油为原料的水煤浆，水煤浆的细度为5.0(以不能通过200目筛网的比例表征)，流速75s。
实施例2，制备含有酚水和煤焦油水煤浆。制备所述水煤浆的原料包括：酚水49％、煤粉42.3％、煤焦油8％、阴离子解胶剂A 0.2％、复合解胶剂B 0.5％。根据所述原料比例，以酚水作为球磨介质，将阴离子解胶剂A和煤粉共同加入球磨机中研磨6小时；然后向球磨机中添加煤焦油和复合解胶剂B，再研磨10分钟，即可获得以酚水和煤焦油为原料的水煤浆，水煤浆的细度为4.1(以不能通过200目筛网的比例表征)，流速48s。
实施例3，制备含有酚水和煤焦油水煤浆。制备所述水煤浆的原料包括：酚水47％、煤粉47％、煤焦油5％、阴离子解胶剂A 0.5％、复合解胶剂B 0.5％。根据所述原料比例，以酚水作为球磨介质，将阴离子解胶剂A和煤粉共同加入球磨机中研磨6小时；然后向球磨机中添加煤焦油和复合解胶剂B，再研磨8分钟，即可获得以酚水和煤焦油为原料的水煤浆，水煤浆的细度为4.5(以不能通过200目筛网的比例表征)，流速50s。
对比例1，制备不含煤焦油的水煤浆。制备所述水煤浆的原料包括：酚水49.4％、煤粉49.4％、阴离子解胶剂A 0.5％、复合解胶剂B 0.7％。根据所述原料比例，以酚水作为球磨介质，将阴离子解胶剂A 和煤粉共同加入球磨机中研磨6小时，即可获得以酚水为原料的水煤浆，水煤浆的细度为4.9(以不能通过200目筛网的比例表征)，流速55s。
对比例2，传统技术制备水煤浆。按质量分数取：煤粉47％、煤焦油渣5％、解胶剂0.6％、分散剂0.2％、稳定剂0.2％和水47％。解胶剂由以下重量百分比的组分组成：氢氧化钠29％、碳酸钠20％、磷酸钠5％、液态硅酸钠16％、三聚磷酸钠20％和聚丙烯酰胺10％；分散剂为木质素磺酸钠，稳定剂为羧甲基纤维素。将煤粉、煤焦油、解胶剂、添加剂和水按比例称重后送入球磨机球磨，以8r/min的筒体速度球磨10小时，制成水煤浆，水煤浆的细度为4.6(以不能通过200目筛网的比例表征)，流速85s。
将实施例1～3及对比例1、2所得的水煤浆的性能指标进行测试。具体测试方法包括：
A、浓度：取水煤浆25g三份样放入150℃的烤箱内烤60分钟以上至恒重，然后称其重量，取平均数，计算浓度＝平均重量g/25g×100％。
B、流速：将水煤浆倒入流速杯，自水煤浆流出流速杯下口时开始计时，直到水煤浆流至断线状态为止。
C、热值：GB/T 18856.6-2002中第六部分。结果如表1所示。
表1不同球磨比例和球磨方式的参数对比
相较于对比例1不含煤焦油的水煤浆，实施例1～3制得水煤浆具有更高的热值，因此在水煤浆燃烧的过程中能够利用煤焦油热值高的特点，将混合在水煤浆中的酚水直接无害化。
和传统技术制得的水煤浆(对比例2)相比，本发明虽然使用酚水作为球磨介质，然而由于采用分步添加的方式，不会出现煤焦油将煤粉和球石粘在一起降低球磨效率的弊端，使得煤粉、煤焦油分散良好，因而热值变化不显著。即实施例1～3制得水煤浆在不影响实用效果的前提下能够同时解决了酚水无害化的问题。有利于企业降低环保成本的投入。
以上对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。
Claims (8)
1.水煤浆制备方法，其特征在于包括以下步骤：
1)以酚水作为球磨介质，将阴离子解胶剂A和煤粉共同加入球磨机中研磨5～7小时；
2)向球磨机中添加煤焦油和复合解胶剂B，继续研磨直至浆料混合均匀。
2.根据权利要求1所述的水煤浆制备方法，其特征在于：步骤1)所述酚水的质量占水煤浆总质量的44～49％。
3.根据权利要求1所述的水煤浆制备方法，其特征在于：步骤1)所述煤粉的质量占水煤浆总质量的42～52％。
4.根据权利要求3所述的水煤浆制备方法，其特征在于：所述煤粉的含水率为8～18％。
5.根据权利要求1所述的水煤浆制备方法，其特征在于：步骤1)所述阴离子解胶剂A的质量占水煤浆总质量的0.2～0.5％；优选地，所述阴离子解胶剂A选自萘磺酸盐、璜化腐殖酸、磺化木质素、石油磺酸盐和羧酸盐中的一种或多种混合。
6.根据权利要求1所述的水煤浆制备方法，其特征在于：步骤2)所述煤焦油的质量占水煤浆总质量的3～8％。
7.根据权利要求1所述的水煤浆制备方法，其特征在于：步骤2)所述复合解胶剂B的质量占水煤浆总质量的0.5～0.8％；优选地，所述复合解胶剂B选自萘磺酸盐、璜化腐殖酸、磺化木质素、石油磺酸盐、羧酸盐和碳酸钠中的至少二种复配而成。
8.一种水煤浆，其特征在于：其原料包括酚水44～49％、煤粉42～52％、煤焦油3～8％、阴离子解胶剂A0.2～0.5％、复合解胶剂B0.5～0.8％。
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