腐植酸类水煤浆添加剂的分散性能与级分的关系及机理
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水煤浆添加剂
高效、分散性好、成浆浓度高
水煤浆添加剂由芳香烃聚合物、木质素磺酸钠、无机盐等复合而成的粉末状
固体,使用本产品后制得的水煤浆具有良好的分散性、稳定性和流动性,且粘度低,浓度高,成浆性能好。
提高煤浆的气化率和燃烧率,适用于国内的大部分煤种,可用于煤的加压气化、工业锅炉、电站锅炉、煤气发生炉等。
添加剂与原煤
和水的性质密切相关。
合理的添加剂配方必须根据制浆用煤的性质和用户对水煤
浆产品质量的要求,经过试验后方可确定。
1、技术指标
项目指标
外观:棕色固体粉末PH值(1%水溶液):12-14
钙镁离子含量(ppm):≤4000不溶于水的杂质(含量%):≤0.05硫酸钠含量(%):≤5
2、使用方法
一般使用前,先将水煤浆添加剂制成30%溶液,与煤粉混在一起即可。
根据
不同的煤种及成浆浓度,添加不同量的添加剂,投加量不宜过多,投加量一般在
吨干煤3—7‰范围之内
3、包装和贮存
水煤浆添加剂使用衬塑编织袋包装,25kg/袋,也可根据客户要求定制包装。
产品放置在干燥环境中。
如包装已开口需尽快使用,在包装完好的状态下,可保
存24个月。
4、安全与防护
水煤浆添加剂为强碱性,应避免与皮肤、眼睛等接触,接触后用大量清水冲
洗或就医。
NCaI加人到FA溶液中,一部分钠离子会一与黄腐酸根负离子形成离子键,(腐植酸钠的离解度在0.48至0.83之间),达到黄腐酸钠的离解平衡,从而使FA表现出对钠离子的吸纳能力,未被吸纳的钠离子Na+与氯离子Cl-会强烈地水化,这部分Na+与Cl-的水化,会对已经水化了的黄腐酸负离子和黄腐酸钠分子起到去水化作用。
NaCI加入量增加到一定程度,·去水化作用会增大到使溶液絮凝。
FA溶液浓度增大,溶液对Na`的吸纳作用增大,使起去水化作用的Na+减少,需人更多的N 成l起去水化作用,从而使絮凝值增大,所以絮凝值随FA溶液浓度增大而单调增大。
BaCl2加人到FA溶液中,情况就大不一样:钡离子Ba与黄腐酸负离子会立即形成稳定的难溶盐黄腐酸钡,FA负离子的负性基团完全被Ba+2饱和前,溶液也表现出对Ba+2的吸纳作用,饱和后得疏水胶核川黄腐酸钡,剩余的游离钡离子Ba+2`与氯离子Cl-通过破坏该疏水胶核外的双电层而使溶液絮凝。
FA溶液浓度增大,溶液吸纳Ba+2的能力也增大,使絮凝值增大。
但FA浓度太低时,虽然吸纳Ba+2十能力很小,但Ba+2浓度要很高,才能达到黄腐酸钡的溶度积,才能形成黄腐酸钡,所以浓度很低时,絮凝值也会很大。
国内八种(1)东北黑土HA2)延庆泥炭HA3)德都泥炭HA4)吐鲁番风化煤HA5)萍乡风化煤HA6)灵石风化煤HA7)灵石风化。
通过一年的玉米小区试验,更进一步地证实了煤炭腐植酸抑制剂HA4对于土壤脲酶活性的抑制作用及其变化规律,在田间条件下,仍与盆栽试验结果相符。
表明HA4抑制剂对于土壤脲酶活性的影响有着良好的重演性及对玉米需氮规律的适应性和生产使用价值。
同时,通过对玉米植株根系活性及产量和产量结构的测定和调查,初步表明了煤炭腐植酸抑制剂HA4不但有着与参比抑制剂一对苯二酚相同的抑制土壤脲酶活性的功能,而且对根酶活性无不良影响,却对根活力的增强及根代换量的提高有着良好的促进作用。
水煤浆添加剂的作用机理研究作者:刘保民来源:《科技视界》2014年第08期【摘要】水煤浆是由约65%的煤、35%的水和少量的添加剂通过物理加工而成,是一种新型煤基流体燃料。
它既保持了煤炭原有的物理特性,又具有石油一样的流动性和稳定性,可以储存、泵送、雾化和稳定燃烧。
水煤浆生产过程中,首先是对原煤进行破碎,再经机械(湿法或干法)研磨成一定粒径分布的煤粉分散于水介质中制成水煤浆。
由于它是一种粗颗粒悬浮体,在水中极易形成沉淀。
即使是很易成浆的煤种,不加入化学添加剂,要制成所希望的水煤浆也是不可能的。
水煤浆添加剂的主要作用在于改变煤颗粒的表面性质,促使颗粒在水介质中均匀分散,且不易产生沉淀。
使水煤浆在正常使用中具有较低的粘度、较好的流动性。
一般用量占煤炭总量的0.5~1%之间。
【关键词】水煤浆添加剂;稳定燃烧;化学添加剂;综合效益;可持续发展0 引言中国是一个缺油、少气、煤炭资源相对丰富的国家。
煤炭资源在中国能源消费中占70%左右,作为一次能源占主导地位的状况在相当长的时期内难以改变。
但是传统的使用方法具有灰渣多、污染大、运输困难、燃烧发热率不高等缺点。
水煤浆技术的应用就是针对这一缺点对煤炭资源进行深度加工、合理利用的重大改革。
水煤浆是一种经济、洁净、可替代石油和天然气的液体燃料和化工原料,代替油和燃气在供热、化工合成气、发电、工业窑炉等领域得到了广发的应用;具有燃烧效率高、负荷调整便利、节能、减少环境污染、改善劳动条件等优点。
其最重要的是减少了二氧化硫和粉煤灰的排放量,避免了酸雨的形成,环境污染小,具有极高的社会和经济效益。
1 水煤浆添加剂的分类与作用1.1 水煤浆添加剂的分类水煤浆添加剂,按其功能不同可分为分散剂、稳定剂和一些辅助化学药剂(如消泡剂、PH调整剂、防霉剂、表面活性剂及表面促进剂等多种)。
其中分散剂最为重要。
1.2 分散剂水煤浆分散剂按照溶于水后的解离程度,可分为阴离子型、阳离子型、非离子型和两性型(即当溶液呈碱性时显示阴离子特性;成酸性时显示阳离子特性)。
水煤浆添加剂的研究进展刘晓霞1,屈睿2,黄文红3,龚林彦3(1.西北化工研究院信息中心2.北京中外建筑设计有限公司西北分公司3.新疆独山子天利高新技术股份有限公司)摘 要:简要介绍了水煤浆添加剂的分类、作用及工作原理,在此基础上,详细分析和论述了国内外水煤浆添加剂的研究现状及发展方向,并对水煤浆添加剂研究领域存在的问题进行了探讨。
关键词:水煤浆添加剂;分散剂;稳定剂;进展中国是个富煤少油的国家,煤炭资源在中国能源消费中占70%左右。
煤炭的传统使用方法具有灰渣多、污染大、运输困难、燃烧发热率不高等缺点,水煤浆技术则是针对这些缺点对煤炭资源进行深度加工、合理利用的重大改革。
水煤浆是一种新型煤基流体燃料,由煤 约70% 、水约30% 及少量添加剂,经过一定的工艺流程加工而成。
它既保持了煤炭原有的物理特性,又具有石油一样的流动性与稳定性,可以贮存、泵送、雾化与稳定燃烧,是一种比较理想的代油煤炭洁净燃料,不仅可以在电站锅炉、工业锅炉和窑炉中直接燃烧,还可以代替油或代替煤气作为燃料 。
由于水煤浆是一种粗颗粒悬浮体,且煤炭属于疏水性物质,因此,要使浆体具有良好的流变性和稳定性,即使是易成浆的煤种,若不加入化学添加剂,要制成所希望的水煤浆是不可能的。
为了使水煤浆在正常使用中具有较低的粘度、较好的流动性;静止时又具有较高的粘度,不易产生沉淀,在制浆过程中,一般会添加少量的化学添加剂,用量通常约占煤炭总量的 1% 。
1 水煤浆添加剂的分类及作用原理1. 1 水煤浆添加剂的分类根据作用不同,水煤浆添加剂可分为分散剂、稳定剂和助剂三大类,其中分散剂最为重要。
水煤浆添加剂是水煤浆生产过程中必需的重要助剂,特别是对高浓度、高稳定性水煤浆的制备,添加剂的作用尤为关键。
分散剂能使煤颗粒均匀分散在水中,并在颗粒表面形成水化膜,使煤浆具有流动性。
按照溶于水后的解离程度,水煤浆分散剂又可分为阴离子型、阳离子型、两性型和非离子型,其价格比为1∶3∶4∶2,出于对性价比的考量,目前国内外研制及筛选出的水煤浆分散剂主要为阴离子型和非离子型,其中主要有萘系、腐殖酸系、木质素系、聚烯烃系、丙烯酸系以及相关的复配产品 。
淀粉基水煤浆分散剂的制备、性能及作用机理研究随着全球各国工业化的快速发展和能源危机的出现,人类对能源的需求在不断的增加,全球的能源形势相当严峻。
虽然人类在不断寻求新能源来应对能源危机,但是从全球范围来看,化石能源的开发利用技术成熟,标准化程度高,占据相当大的比例,具有不可替代性,是人类耐以生存和发展的重要能源基础。
两次石油危机以来,化石能源的有效利用成为解决能源危机的重要战略。
煤炭作为我国的主要能源,对国家经济和社会发展至关重要。
目前,我国的煤炭能源总体深加工水平较低、科技含量低,且煤炭资源的综合利用率不高,同时也引起了备受关注的环境污染问题。
水煤浆技术是一种洁净煤技术。
水煤浆的制备过程是将煤颗粒分级进行粉碎后,通过粒度级配技术加入到水中,同时添加一定量的添加剂,将固体煤炭加工成一种液体燃料。
水煤浆在提高煤炭资源燃烧效率的同时更为清洁,极大地减少了环境污染物的排放。
水煤浆技术的关键是制备高效环保的分散剂。
分散剂的作用主要表现在提高水煤浆的制浆浓度,满足煤颗粒的分散要求,增加浆体的稳定性,使浆体符合水煤浆的应用性能要求。
目前,水煤浆分散剂的种类主要有木质素系、萘系、聚羧酸系、腐殖酸系、聚烃系等。
分散剂的研究主要是针对高阶煤的制浆需求,且都不同程度存在环境污染、成本高等问题。
从我国煤炭资源整体储备来看,高阶煤的产量是有限的,低阶煤种广泛存在。
然而,针对低阶煤制备水煤浆的分散剂研究相对较少,在一定程度上制约了水煤浆技术的进一步发展和应用。
低阶煤种的显著特点是煤颗粒表面有丰富的亲水含氧集团,且内水含量高,煤种自身的制浆黏度大,制浆浓度较低。
一些分散剂疏水基团比例大,应用于低阶煤种制浆的效果不理想。
水煤浆分散剂的研究正在朝着环境友好、安全、可生物降解的方向不断发展;利用生物资源制备水煤浆分散剂逐渐成为水煤浆技术研究的热点和方向。
淀粉资源丰富,在自然界中的储藏量巨大,可以生物降解,安全系数高,且价格低廉。
淀粉结构中含丰富的含氧官能团,与低阶煤的结构特性存在一定的相似性。
水煤浆添加剂的作用机理研究随着化石能源需求的不断增加,煤炭成为人们重要的能源之一。
为了更加高效、环保地利用煤炭资源,煤炭化工技术不断发展。
水煤浆作为一种新型煤炭利用技术,在热电厂、钢铁企业等领域有广泛应用。
水煤浆添加剂作为水煤浆生产的关键设备之一,其作用机理一直备受研究者关注。
一、水煤浆添加剂的组成和分类水煤浆添加剂主要由分散剂、稳定剂、增黏剂和脱泥剂四种组成。
分散剂的作用是使煤炭微粒间相互分散;稳定剂的作用是维持水煤浆的稳定性,防止沉淀;增黏剂的作用是提高水煤浆的黏度,增加质量体积;脱泥剂的作用是降低水煤浆中钙、镁离子的含量,防止产生泥渣,损害水煤浆的性能。
水煤浆添加剂根据作用机理的不同,可分为表面活性剂、胶体阻滞剂、高分子聚合物三种类型。
表面活性剂的作用是改善煤炭微粒与介质的界面特性;胶体阻滞剂的作用是通过形成胶体颗粒,阻力煤炭微粒间相互聚集;高分子聚合物的作用是通过与煤炭微粒之间的相互牵引作用,形成软聚物,增加水煤浆的黏度和流动性。
二、水煤浆添加剂的作用机理(1)改善煤粉分散性水煤浆添加剂中的分散剂和表面活性剂通过吸附在煤粉表面,使煤粉表面张力发生变化,改善了煤粉微粒之间的相互作用力,实现了各个微粒的分散。
此时,水煤浆添加剂起到了表面活性剂的作用。
(2)增加水煤浆黏度水煤浆添加剂中的增黏剂和高分子聚合物通过“胶体阻滞”效应,牵引煤粉微粒和水分子之间的作用,形成软聚物,增加了水煤浆的黏度和流动性。
此时,水煤浆添加剂起到了胶体阻滞剂和高分子聚合物的作用。
(3)增强电荷作用水煤浆添加剂中的分散剂和表面活性剂,通过吸附在煤粉粒子表面,使煤粉表面自电位改变,使得煤粉微粒之间发生电荷作用。
水煤浆经过搅拌,煤粉微粒之间的静电斥力越来越大,从而保持水煤浆的稳定性。
此时,水煤浆添加剂起到了表面活性剂的作用。
(4)降低泥渣生成水煤浆添加剂中的脱泥剂,通过吸附煤粉表面的钙离子、镁离子等,形成不溶于水的沉淀,从而避免泥渣的形成。
水煤浆添加剂的作用机理研究随着能源危机的严重程度越来越高,能源供应已成为社会发展的核心问题之一。
而作为以煤炭为主要能源的中国,水煤浆作为一种新型煤炭清洁利用技术,正逐渐成为重要的能源替代品。
然而水煤浆技术仍存在一些问题,如稳定性、流动性等方面的问题,这些问题可以通过添加一些添加剂来解决。
那么水煤浆添加剂的作用机理是什么呢?一、水煤浆的基本概念水煤浆是指将煤粉通过适当加工,加入适量的添加剂和水,将其搅拌均匀形成含煤率在60%~70%左右的混合物,再将其运输到炉膛内进行燃烧或气化得到热能或物质能的一种洁净能源形式.二、水煤浆添加剂的作用(1)稳定性增强稳定性的提高是能否实际应用水煤浆技术的关键。
水煤浆中的煤粉会随时间和温度的变化而沉积和结块,前者会导致水煤浆的含固相浓度降低,后者则会引起运输和喷射不连续,不仅会使发电量降低,而且还会对设备造成不良影响。
因此稳定性剂的主要作用是防止水煤浆在储存、运输及传输过程中的沉淀和结块,确保其在整个运输过程中均匀混合,使其分散性大幅提高。
(2)增加热值添加剂的加入可以提高水煤浆的热值,这是因为添加剂中往往会含有一定的碳氢化合物,当这些碳氢化合物参与燃烧过程时,会释放燃烧热,因而可以提高煤粉的发热值,从而提高水煤浆的热值。
(3)提高流动性在煤炭的运输和燃烧过程中,较好的流动性十分重要,流动性不好不仅会影响生产效率,而且还会造成管道堵塞或调节失灵等问题,因此提高水煤浆的流动性是很重要的。
水煤浆添加剂的作用之一就是提高其流动性,这是因为添加剂中的各种成分可以促进水煤浆内部分子的活性,使其分散均匀,因此可以提高水煤浆的流动性,减少管道堵塞,增加水煤浆输送和喷射的连续性。
(4)降低粘度煤炭和水混合后的水煤浆粘度较高,特别是在负荷下,粘度会进一步升高。
添加剂中的某些成分具有分散作用,可以分散颗粒之间的静电和吸引力,既可以表现为分散性,又可以表现为降低水煤浆的粘度,进而提高水煤浆的流动性。
水煤浆添加剂简介水煤浆添加剂简介水煤浆添加剂是一种用于调节水煤浆稳定性和改善燃烧性能的化学品。
随着对煤炭资源的需求不断增加,水煤浆作为一种先进的燃烧技术,被广泛应用于工业生产中。
在水煤浆制备过程中,添加剂起着至关重要的作用,能够增强水煤浆的流动性、稳定性和燃烧性能,提高燃煤设备的功率输出和热效率。
水煤浆添加剂的分类主要有分散剂、稳定剂和燃烧助剂等几类。
首先是分散剂,它可以将煤粉颗粒分散到水中,并防止其重新聚集。
常见的分散剂有有机离子表面活性剂和无机分散剂等。
有机离子表面活性剂主要是通过疏水基团和亲水基团之间的作用力,使煤粉颗粒分散到水中。
无机分散剂则是通过改变煤粉表面的电荷性质,使其带有同性电荷,从而阻止煤粉的聚集。
分散剂的加入使得水煤浆具有良好的流动性和分散稳定性,可以有效提高煤粉的悬浮度和颗粒密度。
其次是稳定剂,主要用于提高水煤浆的稳定性和降低其黏度。
稳定剂一般是通过吸附在煤颗粒表面,形成一层电化学稳定膜,并在水煤浆中形成一定的胶体颗粒。
稳定剂的选择应考虑到对燃煤设备的腐蚀性、对水煤浆性能的改善效果以及对环境的影响等因素。
常见的稳定剂包括有机胶体稳定剂、导电性稳定剂和界面活性剂等。
稳定剂的加入能够使得水煤浆的黏度降低、配煤量增大,并有助于提高水煤浆的悬浮体稳定性和液固分离性能。
最后是燃烧助剂,它能够改善水煤浆的燃烧性能,提高煤粉的可燃性和燃烧效率。
燃烧助剂一般包括增热剂、催化剂和增湿剂等。
增热剂是一种能够提高水煤浆燃烧温度的添加剂,它的加入能够有效提高水煤浆的燃烧效率,降低其燃烧产物中的灰渣含量。
催化剂则是通过增加煤粉颗粒的氧化活性,提高水煤浆的氧化反应速率和燃烧速率,从而减少煤粉的燃烧渣和烟尘产生。
增湿剂则是一种增加水煤浆湿度和水分含量的添加剂,它有利于提高煤粉的可燃性和燃烧效率。
水煤浆添加剂在工业生产中有着广泛的应用。
首先,在火力发电厂中,水煤浆添加剂可以提高燃烧设备的功率输出,降低燃烧渣和烟尘的排放,提高燃煤设备的热效率和环保性能。
水煤浆添加剂简介引言水煤浆是一种将煤粉与水混合制成的高浓度煤浆,其用途广泛,例如在火力发电厂中作为燃料使用。
为了提高水煤浆的流动性、稳定性和燃烧效率,添加剂被引入到水煤浆中。
本文将对水煤浆添加剂进行简要介绍。
水煤浆添加剂的种类水煤浆添加剂主要分为表面活性剂、分散剂、稳定剂和增黏剂等几类。
表面活性剂表面活性剂可将煤粒表面覆盖一层有机薄膜,从而改善煤粒的润湿性。
通过增加水煤浆的润湿性,表面活性剂能够大大改善水煤浆的流动性和稳定性。
分散剂分散剂被用来防止煤粒在水煤浆中聚结和沉积。
分散剂的添加可以降低水煤浆的黏度,提高煤粉的分散性,并且防止煤粉沉积在管道和设备上。
稳定剂稳定剂具有改善水煤浆稳定性的作用。
当水煤浆稳定剂被添加到煤浆中时,它们会与煤粒和水分子之间产生物理和化学反应,从而增加煤粒的黏附力和亲水性。
增黏剂增黏剂被用来增加水煤浆的流变特性和黏度。
通过添加适量的增黏剂,可以提高水煤浆的浆体稠度和流动性。
水煤浆添加剂的作用水煤浆添加剂的主要作用是改善水煤浆的流动性、稳定性和燃烧效率。
改善流动性和稳定性水煤浆的流动性是指煤浆在管道和设备中的输送性能。
添加表面活性剂和分散剂可以增加煤粒的润湿性和分散性,从而改善水煤浆的流动性。
同时,稳定剂的添加可以防止煤粒的聚结和沉积,保持煤浆的稳定性。
提高燃烧效率水煤浆的燃烧效率是指煤浆在燃烧过程中释放的热能利用率。
添加剂的引入可以提高煤粉的燃烧效率,减少燃烧过程中产生的废气和烟尘。
使用水煤浆添加剂的优势使用水煤浆添加剂有以下几个优势:1.提高煤浆的流动性,减少输送过程中的能源损失。
2.改善水煤浆的稳定性,减小煤粉的聚结和沉积。
3.提高煤浆的燃烧效率,降低燃煤排放。
4.增加煤浆的可燃性,减少煤矿储存和运输成本。
5.降低煤尘的发生率,提高工作环境的安全性。
结论水煤浆添加剂在水煤浆制备和利用过程中起着重要的作用。
通过添加适量的添加剂,可以改善水煤浆的流动性和稳定性,提高燃烧效率,并带来诸多经济和环境的优势。
专利名称:腐植酸系水煤浆添加剂及制备方法专利类型:发明专利
发明人:郑化安,贺根良,杨平
申请号:CN99115929.2
申请日:19991206
公开号:CN1298927A
公开日:
20010613
专利内容由知识产权出版社提供
摘要:本发明涉及腐植酸系水煤浆添加剂及制备方法,其制备过程是对腐植酸类物质进行氧化降解、磺化、甲基化改性处理,产物具有高效表面活性作用,是一种成浆性能良好,价格低廉的水煤浆添加剂。
本发明的显著特点是:可通过调节磺化、甲基化试剂的配比和用量,可制备出不同功能的添加剂,满足不同煤化程度用煤的成浆要求,添加剂可用于水煤浆加压气化、锅炉燃烧及同体煤的管道输送等方面。
申请人:化学工业部西北化工研究院
地址:710600 陕西省西安市临潼区火车站街1号
国籍:CN
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腐殖酸类水煤浆分散剂的化学改性研究
张佳丽;张如意;谌伦建
【期刊名称】《河南化工》
【年(卷),期】2005(22)9
【摘要】利用稀硝酸、亚硫酸钠及甲醛对腐殖酸类水煤浆分散剂进行化学改性,并用于义马煤制浆,考察了分散剂对水煤浆粘度、分散性和稳定性的影响.研究表明,腐殖酸的化学改性是提高其分散性能的有效途径,制得的水煤浆浓度提高4.8%,粘度下降306 mPa·s,稳定性明显改善.
【总页数】3页(P18-20)
【作者】张佳丽;张如意;谌伦建
【作者单位】河南理工大学,材料科学与工程学院,河南,焦作,454000;河南理工大学,材料科学与工程学院,河南,焦作,454000;河南理工大学,材料科学与工程学院,河南,焦作,454000
【正文语种】中文
【中图分类】TQ534.4
【相关文献】
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国;贾宇荣;贺行行
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水煤浆添加剂配方一、引言水煤浆是一种能够替代传统燃料的新型燃料,其主要成分是煤粉和水,通过添加剂的配合可以使其具有良好的流动性和稳定性。
水煤浆添加剂配方的优化对于提高水煤浆的品质和降低生产成本具有重要意义。
二、水煤浆添加剂概述1. 水煤浆添加剂的作用水煤浆添加剂是指在制备水煤浆过程中所加入的能够改善其性质和特性的化学物质。
主要作用包括:(1)改善流动性:通过调节表面张力等参数,使得水煤浆具有良好的流动性。
(2)提高稳定性:通过吸附、分散等机理,防止水煤浆中颗粒聚集而形成沉淀。
(3)增加能量密度:通过提高固体含量,增加单位体积内所含有的能量。
(4)减少污染物排放:通过控制氮氧化物、二氧化硫等污染物排放,降低环境污染。
2. 水煤浆添加剂的分类水煤浆添加剂根据其作用和成分可以分为以下几类:(1)表面活性剂:主要作用是改善水煤浆的流动性和稳定性,常见的表面活性剂有十二烷基苯磺酸钠、十二烷基硫酸钠等。
(2)分散剂:主要作用是防止颗粒聚集而形成沉淀,常见的分散剂有聚乙烯醇、羧甲基纤维素等。
(3)增稠剂:主要作用是增加水煤浆中固体含量,提高能量密度,常见的增稠剂有羟丙基甲基纤维素、聚丙烯酰胺等。
(4)环保型添加剂:主要作用是降低污染物排放,常见的环保型添加剂有氮氧化物还原剂、脱硝催化剂等。
三、水煤浆添加剂配方设计1. 配方设计原则(1)逐步试验法:通过逐步调整添加剂种类和配比,不断优化水煤浆的品质和特性。
(2)综合考虑法:根据水煤浆的实际生产条件和要求,综合考虑添加剂的作用和成本,设计出最优配方。
2. 配方设计步骤(1)确定水煤浆的基础配方:包括煤粉、水和基础添加剂等。
(2)逐步试验法:按照一定比例添加不同种类的添加剂,通过试验得到最佳配比。
(3)综合考虑法:根据生产要求和成本控制,选择最优配方。
四、水煤浆添加剂常见配方1. 常规型水煤浆添加剂配方(1)表面活性剂:十二烷基苯磺酸钠0.5%、十二烷基硫酸钠0.5% (2)分散剂:聚乙烯醇0.5%(3)增稠剂:羟丙基甲基纤维素0.5%该配方能够使得水煤浆具有较好的流动性和稳定性。
水煤浆添加剂(百度)水煤浆添加剂,按其功能不同,有分散剂、稳定剂及其他一些辅助化学药剂,如消泡剂、pH调整剂、防酶剂、表面改性剂及促进剂等多种。
其中不可缺少的是分散剂与稳定剂。
添加剂与原煤和水的性质密切相关。
合理的添加剂配方必须根据制浆用煤的性质和用户对水煤浆产品质量的要求,经过试验后方可确定。
目录编辑本段一、水煤浆分散剂1. 分散剂的作用机理(1) 提高煤表面的亲水性分散剂是一种可促进分散相(水煤浆中的煤粒)在分散介质(水煤浆中的水)中均匀分散的化学药剂。
煤炭主体是非极性的碳氢化合物,属疏水性物质。
煤炭的润湿性可按水在其表面的接触角大小分成四等。
按触角为零者,称强亲水性煤炭;小于40°者称弱水性煤炭;40°~90°者,称疏水性煤炭;超过90°者称强疏水性煤炭。
各种煤炭的表面均显疏水性。
另外,水的表面张力大,煤炭表面张力小,只有降低水的表面张力,增大煤炭表面张力,减少固液间的界面张力,才能达到充分湿润;煤粒表面即使湿润,其巨大的比表面积也会促使它们聚集到一块,无法分散均匀。
制浆用分散剂都是一些两亲的表面活性剂,一端是由碳氢化合物构成的非极性的亲油基,另一端是亲水的极性基,非极性的疏水端极易与碳氢化合物的煤炭表面结合,吸附在煤粒表面上,将另一端亲水基朝外引入水中。
极性基的强亲水性使煤粒的表面由疏水转化为亲水,可形成一层水化膜。
有效降低水的表面张力和提高煤粒表面的表面张力,使润湿接触角降至50度以下。
借水化膜将煤粒隔离开,减少煤粒间的阻力,从而达到降低黏度的作用。
试验表明,分散剂应有很好的水溶性,但并非对煤的润湿性越好,降黏效果越佳。
润湿剂、渗透剂能使煤粒变得极为亲水(接触角等于零),但不能作水煤浆分散剂使用。
(2) 增强煤粒间的静电斥力著名的DLVO理论认为,胶体颗粒稳定分散的先决条件是颗粒间的静电斥力超过颗粒间的范氏引力。
离子型分散剂除能改善煤表面的亲水性外,还能增强其静电斥力,进一步促使煤粒分散于水介质中。
三种不同的水煤浆添加剂性能对比宋肖盼;庞伟玲;杨星波;刘锐杰【摘要】通过一系列的实验和工业化试验,对比分析了三种不同性质的高效水煤浆添加剂,找到了一种比较适合的添加剂,并确定了添加剂的用量,配得的煤浆浓度接近63.0%,得出最有利于制作气化炉所使用的水煤浆添加剂性能指标,从而提高气化效率,达到降低消耗的目的。
【期刊名称】《河南化工》【年(卷),期】2016(033)007【总页数】3页(P38-40)【关键词】水煤浆;添加剂;稳定性【作者】宋肖盼;庞伟玲;杨星波;刘锐杰【作者单位】河南心连心化肥有限公司,河南新乡 453731;河南心连心化肥有限公司,河南新乡 453731;河南心连心化肥有限公司,河南新乡 453731;河南心连心化肥有限公司,河南新乡 453731【正文语种】中文【中图分类】TQ323.5水煤浆是一种经济、洁净、可替代石油和天然气的液体燃料和化工原料,也可缓解石油资源的紧缺,同时还减少了SO2和NOx的排放量,环境污染小,具有较好的社会和经济效益。
高浓度制浆工艺的特点是由约65%的煤、35%的水和少量的添加剂一起加入磨煤机,通过物理加工而成,是一种新型煤基流体燃料。
它既保持了煤炭原有的物理特性,又具有流动性和稳定性,可以储存、泵送、雾化和稳定燃烧。
高浓度的配制浆工艺之一的特点是将粗磨和细磨的煤浆按一定比例混合,制得粒度分布较好的煤浆供气化工段使用。
1.1 添加剂的作用高浓度水煤浆(以下简称CWM)性能中,最为重要的是低黏度和良好的稳定性。
然而,煤炭属疏水性物质,CWM又是粗颗粒悬浮体。
因此,即使是易制浆煤种并具有高堆积率的粒度分布,无添加剂也不可能制成所希望的CWM。
添加剂的重要作用在于改变煤粒的表面性质,促使颗粒在水中分散,使浆体有良好的流变特性和稳定性。
此外,还要借助添加剂调节浆的酸碱度,消除有害因素(如气泡、有害成分等)。
1.2 添加剂的分类根据作用不同,可将添加剂分为分散剂、稳定剂和助剂三大类,其中前两种最为常用。
腐植酸系水煤浆分散剂的合成及性能研究腐植酸系水煤浆分散剂的合成及性能研究一、引言水煤浆作为一种重要的能源资源,广泛应用于工业和生活中。
然而,水煤浆包含的固体颗粒常常导致其流动性能下降,给燃烧和输送过程带来一定的困扰。
为了改善水煤浆的流动性能,分散剂的加入被认为是一种有效的方法。
本研究旨在合成一种高效稳定的腐植酸系水煤浆分散剂,并对其性能进行研究。
二、实验方法1. 合成腐植酸系水煤浆分散剂采用磺化法合成腐植酸系水煤浆分散剂。
首先,将腐植酸与亚硫酸钠溶液反应,生成亚硫酸钠盐。
然后,将亚硫酸钠盐与正己溴化钠溶液反应,生成腐植酸系水煤浆分散剂。
最后,通过醇溶和冷冻干燥得到固体产物。
2. 表征腐植酸系水煤浆分散剂利用红外光谱(FTIR)、元素分析仪和溶解度测试仪对合成的腐植酸系水煤浆分散剂进行表征。
3. 研究性能通过测定分散剂的含量、pH值、温度等对水煤浆流动性的影响,以及对水煤浆的分散效果进行评估。
三、结果与讨论1. 合成腐植酸系水煤浆分散剂合成的腐植酸系水煤浆分散剂通过FTIR表征结果显示,腐植酸结构中的羟基发生了磺化反应。
元素分析仪结果表明,磺化反应使得腐植酸中的硫含量明显增加。
溶解度测试仪的结果显示,腐植酸系水煤浆分散剂在水中具有较好的溶解性,能够快速分散于水煤浆中。
2. 研究性能通过改变分散剂的添加量,发现在适量添加的情况下,水煤浆的流动性能显著提高。
增加分散剂的添加量会继续改善水煤浆的流动性能,但在过量添加情况下,流动性反而下降。
此外,研究发现,分散剂的pH值对其分散性能有一定影响,较高的pH值有助于提高分散效果。
四、结论本研究成功合成了一种高效稳定的腐植酸系水煤浆分散剂,并对其性能进行了研究。
实验结果表明,合成的分散剂能够有效改善水煤浆的流动性能,在适量添加时具有良好的分散效果。
此外,分散剂的添加量和pH值对其性能也具有一定的影响。
这些结果为进一步研究和应用腐植酸系水煤浆分散剂提供了基础。
值得注意的是,本实验只是对腐植酸系水煤浆分散剂的合成及性能进行初步研究,还需要进一步的实验和研究来完善其性能,并探索其在实际应用中的潜力。
缩聚改性腐植酸基水煤浆分散剂的合成及应用缩聚改性腐植酸基水煤浆分散剂的合成及应用一、引言水煤浆是一种将煤炭粉末与水混合形成的悬浮液,具有使用便捷、储运方便以及清洁能源等诸多优点。
然而,由于煤炭粉末颗粒间的相互吸附和凝聚作用,水煤浆在输送、储存和燃烧过程中容易发生团聚现象,导致流动性差、泵送能力下降、能耗增加等问题。
因此,为了克服水煤浆的这些缺点,提高其稳定性和流动性,需要引入适当的分散剂。
目前,许多研究人员普遍采用了腐植酸基分散剂来改善水煤浆的分散性能。
然而,传统的腐植酸基分散剂存在分子量较低、分散效果有限等问题。
因此,发展一种新型的缩聚改性腐植酸基水煤浆分散剂,具有分子量较高、分散效果良好的特点,对提高水煤浆的稳定性和流动性具有重要意义。
二、合成方法缩聚改性腐植酸基水煤浆分散剂的合成方法如下:1. 原料选择:选用高质量的腐植酸作为原料,保证分散剂的质量和效果。
2. 缩聚反应:将所选腐植酸与适量的缩聚剂在一定条件下进行缩聚反应,通过引入缩聚剂,增加分散剂的分子量,提高其分散效果。
3. 精细调控:根据实际需要,可以通过改变反应条件、调整原料比例等方法精细调控分散剂的性能。
4. 提取纯化:对缩聚改性腐植酸基水煤浆分散剂进行提取和纯化,以提高其稳定性和可靠性,确保其在实际应用中的安全性和有效性。
三、应用研究缩聚改性腐植酸基水煤浆分散剂在水煤浆生产和应用中具有广阔的发展前景。
1. 提高水煤浆稳定性:缩聚改性腐植酸基水煤浆分散剂能够有效降低煤粒之间的吸附力和凝聚力,使煤炭颗粒分散均匀,从而提高水煤浆的稳定性,减少团聚现象的发生。
2. 改善水煤浆流动性:缩聚改性腐植酸基水煤浆分散剂能够使煤炭粉末颗粒与水分子之间形成的浆料具有较低的黏度和较好的流动性,使水煤浆在输送过程中阻力降低,提高泵送能力。
3. 降低能耗:由于缩聚改性腐植酸基水煤浆分散剂能够改善水煤浆的分散性能和流动性,减少团聚现象的发生,从而降低了输送和泵送能耗,提高了能源利用效率。
腐殖酸的介绍杨慧娟⼟壤中含有腐殖酸主要介绍的内容腐植酸的定义和分类腐植酸的原料来源腐植酸的结构腐植酸的性质特点腐植酸的应⽤腐植酸的定义和分类现在通常认为,腐植酸是⼀组含芳⾹结构、性质类似的⽆定形的酸性物质组成的混合物。
其结构如下图:结构图腐植酸的原料来源腐植酸分类因其形成与来源⽅式⽽不同。
按照腐植酸的形成⽅式分为两⼤类:天然腐植酸和⼈⼯腐植酸。
前者包括⼟壤腐植酸、⽔体腐植酸、煤类腐植酸;后者包括⽣物发酵腐植酸、化学合成腐植酸和氧化再⽣腐植酸。
按照腐植酸来源的⽅式分为三⼤类:原⽣腐植酸、再⽣腐植酸与合成腐植酸。
原⽣腐植酸是天然物质的化学组成中所固有的腐植酸。
再⽣腐植酸是指各阶煤经过⾃然风化或⼈⼯氧化⽅法⽣成的腐植酸。
合成腐植酸通常系指⽤⼈⼯⽅法从⾮煤炭物质所制得的与天然腐植酸相类似的物质。
结构分析元素组成:腐植酸含有的⼤量元素是C和O,少量元素是H、N和S等结构组成:腐殖酸主要由芳⾹结构及多种化学功能团构成,脂肪烃类的C-H基团、羟基、羧基、羰基及甲氧基、芳核等。
腐殖酸是天然表⾯活性剂天然⾼分⼦表⾯活性剂是从动植物分离、精制或经过化学改性⽽制得的⽔溶性⾼分⼦,种类有纤维素类、淀粉类、腐植酸类、⽊质素类、聚酚类、单宁和栲胶、植物胶和⽣物聚合物等,具有优良的增粘性、乳化性、稳定性和结合⼒,还具有很⾼的⽆毒安全性和易降解性等.腐殖酸是天然表⾯活性剂腐殖酸是⼀种具有表⾯活性剂的天然有机⼤分⼦化合物。
作⽤机理分析:这类物质的活性是由腐殖酸的疏⽔基和亲⽔基在⽓液界⾯上达到平衡所导致的。
由于腐殖酸中含有脂肪烃的C-H基团,还含有-COOH、-OH等亲⽔集团,当它溶于⽔后,其分⼦的亲⽔基团倾向于留在⽔中,⽽疏⽔集团倾向于逃离⽔⾯,每⼀个分⼦都有这样的倾向,必然造成⼤多数的腐殖酸分⼦分布在⽓液界⾯上,形成⼀层吸附层,使疏⽔基和亲⽔基在⽓液界⾯上达到平衡所导致的。
从⽽具有表⾯活性剂的作⽤。
腐植酸的性质特点溶解性腐植酸能或多或少地溶解在酸、碱、盐、⽔和⼀些有机溶剂中,因⽽可⽤这些物质作为腐植酸的抽提剂。