第36卷第3期安徽化工Vol 36, No.3ANHUI CHEMICAL INDUSTRYJn2010復(fù)合水煤漿添加劑對煤漿流動特性影響的實驗研究陳迎,李寒旭(安徽理工大學化學工程學院安徽淮南232001)摘要:通過在華亭煤和新煤中分別加入木質(zhì)素添加劑及新型復(fù)合添加劑制得水煤漿并進行實驗研究。實驗結(jié)果表明新疆煤漿的流動性優(yōu)于華亭煤漿,且新型復(fù)合添加劑對煤漿流動性的影響優(yōu)于木質(zhì)素添加劑。關(guān)鍵詞:水煤漿;復(fù)合添加劑;煤漿流動特性中圖分類號:TQ546文獻標識碼:A文章編號:1008-553X(2010)03-0047-04我國是個富煤少油的國家,煤炭資源在我國能源消性。沈健等合成一種由烯鍵加聚和醛與芳烴縮聚得到的費結(jié)構(gòu)中占70%左右。隨著石油資源日益缺少,煤炭資三元共聚高分子化合物,具有對煤種適應(yīng)性強、用量少源的開發(fā)越來越受重視。自從兗礦魯南化肥廠德士古水分散性好、穩(wěn)定性好和成本低等特點。程國柱等以催化煤漿加壓氣化裝置投用迄今,我國已有十幾套水煤漿加回煉油溶劑抽出物重質(zhì)芳烴為原料,合成了一種帶有碳壓氣化裝置在建和建成。制取髙性能水煤漿和提高煤漿原子數(shù)為1-3的短側(cè)鏈芳環(huán)數(shù)為3~5的稠環(huán)芳烴混合成漿濃度的技術(shù)備受重視,其中,高性價比添加劑的選的磺酸鹽型表面活性劑,具有良好的分散特性。擇至關(guān)重要目前國內(nèi)水煤漿添加劑有萘系、木質(zhì)素磺酸鹽系1國內(nèi)水煤漿添加劑的研究狀況丙烯酸系等,這些添加劑都有一定的局限性,有的從石近年來安徽理T大學南京大學、中國礦業(yè)大學、淮油中提煉出來,噸漿成本高;有的性能不好,制取的水煤南礦業(yè)集團合成材料有限責任公司等對水煤漿添加劑做漿濃度低;而新型復(fù)合水煤漿添加劑制取的水煤漿濃度了很多研究工作,開發(fā)出一系列具有競爭力的產(chǎn)品。安徽比木質(zhì)素磺酸鹽添加劑制取的濃度要高,噸漿成本與木理工大學的李寒旭對造紙黑液磺化,用作制備水煤漿中質(zhì)素磺酸鹽添加劑相當,有很好的發(fā)展前景。的分散劑,實驗結(jié)果表明,這是一種非常有效的水煤漿分2水煤漿添加劑作用機理及復(fù)合添加劑研究方法散劑。南京大學開發(fā)的NDF水煤漿添加劑適用煤種寬,21水煤漿添加劑的作用機理性能好,也占據(jù)了大量的水煤漿添加劑市場。迪昆精細化煤粉顆粒表面是憎水性的,而水煤漿添加劑實質(zhì)上工公司選擇以有機羧酸為主體的共聚物合成路線,制取是一種表面活性劑。添加劑分子的一端是由碳氫化合物分散性能高穩(wěn)定性能好、成本較低廉的水煤漿分散劑,構(gòu)成的非極性親煤基,另一端是親水的極性基。非極性并與酰胺類穩(wěn)定劑配成CWF型水煤漿添加劑,其分散的疏水端極易與碳氫化合物的煤炭表面結(jié)合吸附在煤性、潤濕性及動靜態(tài)穩(wěn)定性等性能基本相似于日本添加粒表面將另一端親水基朝外引入水中。極性端的強親劑,某些性能甚至優(yōu)于日本同類產(chǎn)品?；茨系V業(yè)集團合成水性使煤粒的表面由疏水轉(zhuǎn)化為親水,可形成一層水化材料有限責任公司開發(fā)的HNF型水煤漿添加劑可以同膜,有效降低水的表面張力和提高煤粉顆粒表面的張時兼顧水煤漿的分散性和穩(wěn)定性力使?jié)櫇窠佑|角降至50°以下。水化膜把煤粒隔離開,關(guān)于添加劑結(jié)構(gòu)特征對煤成漿性的影響,國內(nèi)科研減少煤粒間的阻力,從而達到降低黏度的作用。工作者也已經(jīng)做了大量的研究。謝亞雄等研究添加劑不復(fù)合水煤漿添加劑是根據(jù)取代基的性質(zhì)和聚合度同取代基性質(zhì)對靈武煤成漿性的影響,所選用的3種添以及磺化度不同制取的。各種復(fù)合添加劑與煤粒表面空加劑是主結(jié)構(gòu)為多核芳烴而取代基性質(zhì)不同的分散劑。間效應(yīng)(或煤粒表面官能團)之間的相互作用不同,從而實驗結(jié)果表明,取代基的性質(zhì)不同,使得添加劑在煤粒使添加劑對煤粉成漿性能的影響有一定的差異。通過調(diào)表面由于空間效應(yīng)或煤表面官能團之間的相互作用等節(jié)高分子水煤漿分散劑的分子量以及分散劑親水基團其它因素而具有不同的吸附能力,進而影響煤的成漿的種類數(shù)量和位置,改變煤/水界面張力及其分量使收稿H期:20100406作者簡介:陳迎(1969-),男煤化工專業(yè)T程碩士研究方向:煤化工技術(shù)與開發(fā)05546875237,13955458226, CHENY5237@163。m48總第165期2010年第3期(第36卷)安徽化工不同粒徑的煤粒子在水中的合力為零,制得穩(wěn)定的水煤添加劑對無機粘土含量較高的煤成漿性能的影響進行漿,而不需采用任何其他特殊的穩(wěn)定措施。目前國內(nèi)外研究。研制及篩選出的水煤漿分散劑主要為陰離子和非離子通過實驗,復(fù)合添加劑的制漿濃度比P、Q單體添型,其中主要有萘系、腐殖酸系、木質(zhì)素系、聚烯系、丙烯加劑提高了2%~4%,且不同添加劑對煤成漿性能的影酸系以及相關(guān)的復(fù)配產(chǎn)品。響有較大的差異。實驗結(jié)果充分說明了添加劑分子的結(jié)22復(fù)合添加劑的研究方法構(gòu)特征和煤的內(nèi)在水分有較大的相關(guān)性;且添加劑的結(jié)復(fù)合水煤漿添加劑由P和Q單體按一定比例復(fù)配構(gòu)特征和煤中所含的無機礦物之間有一定的相關(guān)性。而成。在制漿條件相同情況下用單體P、單體Q以及復(fù)3復(fù)合水煤漿添加劑的實驗研究合添加劑分別對華亭煤和新疆煤成漿性的影響進行分31原煤樣品基礎(chǔ)分析析隨后又對單體結(jié)構(gòu)相同而取代基或聚合度等不同的表1原煤樣品工業(yè)分析和元素分析項目工業(yè)分析Mw%元素分析Mw%煤樣MQM…KgH.華亭煤45.0新疆煤71.2實驗所用華亭煤和新疆煤樣品的基礎(chǔ)分析數(shù)據(jù)列加劑的量有了較大的余地。從元素分析數(shù)據(jù)中可見,新入表1中。從工業(yè)分析數(shù)據(jù)可見,新疆煤的水分和灰分疆煤的碳含量比華亭煤大15%左右,氫和硫含量相差不比華亭煤低很多,而固定碳比華亭煤高很多,兩種煤的大。從揮發(fā)份和氫元素含量可見,這兩種煤的煤齡均比揮發(fā)份相差只有1%-2%。煤的內(nèi)在水分是影響煤粉成較年輕。碳是煤中的有效物質(zhì),但其活化能會隨碳含量漿性的關(guān)鍵因素。一般來說內(nèi)在水分越低的煤,制成的的增大而升高。對新韁煤的合理利用,會使該煤種在氣水煤漿粘度越小,流動性越好,制漿濃度較高。我廠德士化中顯現(xiàn)出更大的利用價值。古爐灰分的操作指標為≤200w%,新疆煤可以加入添衰2原煤粒度分布目/14目Mw%40200目Mwt325日w%華亭煤10098.795647.I37.6新疆煤表2列出了實驗用煤的粒度分布。由于煤的粒度對漿濃度為6%,添加劑加入量為02%時,華亭煤和新疆水煤漿的制漿性能和穩(wěn)定燃燒有較大的影響而且氣化煤的表觀粘度分別為110mPas和780 mPa.s水煤漿在粒度要求上與燃燒漿有較大的差異,粒度<33新型復(fù)合添加劑的制漿性能0074mm的煤樣要求在50%左右,粒度<0.054m的煤3,3,1華亭煤制漿性能樣在25%~35%左右。粒度太大,影響水煤漿的流動性表5列出了華亭煤添加新型復(fù)合添加劑后制漿的和制漿濃度;粒度太小,會影響水煤漿的粘度。實驗原煤重要實驗數(shù)據(jù)添加劑加入量均為02%。華亭煤最大篩分度(粒度分布)符合我廠德士古工藝要求,且兩種煤制漿濃度為62%。漿體的穩(wěn)定性采用24h析水率測定相差很小,具有可比性。和落棒實驗兩種分析方法表征32木質(zhì)素系添加劑的制漿性能如表5所示,穩(wěn)定性和流動性隨煤漿濃度的變化規(guī)表3、表4中列出了華亭煤和新疆煤添加木質(zhì)素添加律與添加木質(zhì)素添加劑相同。與添加木質(zhì)素添加劑的實劑后制漿的重要實驗數(shù)據(jù),實驗中添加劑的加入量均為驗數(shù)據(jù)比較,制漿濃度為61%添加劑加入量為02%02%。華亭煤和新疆煤的最大制漿濃度均為6l%左冇。漿時,析水率增大4%左冇,表觀粘度降低了一半左右,最體的穩(wěn)定性是漿體性能的評價標準之一穩(wěn)定性的測量分大制漿濃度增大了1%別采用漿體24h析水率測定和落棒實驗兩種分析方法。添加新型復(fù)合添加劑后,華亭煤漿流變特性如圖1如表3、表4中所示,隨著制漿濃度的增加穩(wěn)定性所示。圖1中,12和3分別是制漿濃度為62%、61%和增強,表觀濃度增大,流動性變差。相冋制漿濃度比較,60%的流變曲線。華亭煤的穩(wěn)定性比新疆煤強,流動性比新疆煤好。在制由圖1可見,濃度對水煤漿的流變性影響較大,煤陳迎,等:復(fù)合水煤漿添加劑對煤漿流動特性影響的實驗研究表3華亭煤制漿數(shù)據(jù)穩(wěn)定性目標濃度鸕添加劑加入量%表觀粘度加mPas流動等級_析水率%落棒實驗實測濃度隅%9015107.2加壓落棒593Bl1000自由落棒表4新疆煤制漿數(shù)據(jù)目標濃度%添加劑加入量%表觀粘度mPas流動等級穩(wěn)定性析水率落棒實驗實測濃度/900.2440ABc硬沉淀592硬沉淀硬沉淀620表5華亭煤制漿數(shù)據(jù)目標濃度%添加劑加入量隔%表觀粘度mPas流動等級穩(wěn)定性析水率%落棒實驗實測濃度%BBc加壓落棒自由落棒0.210507自由落棒6216%時的粘度偏低,流動性較好,隨著水煤漿濃度提高至62%漿體濃度較大,隨著濃度的增加,流動性變差。3.3.2新疆煤制漿性能表6列出了新疆煤添加新型復(fù)合添加劑后制漿的2重要實驗數(shù)據(jù)添加劑加入量均為02%。該煤最大制漿濃度為63%,漿體的穩(wěn)定性同樣采用24h析水率測定和落棒實驗兩種分析方法表征。如表6所示,穩(wěn)定性和流動性隨煤漿濃度的變化規(guī)圖1華亭煤漿流變曲線圖律與添加木質(zhì)素添加劑相同。與添加木質(zhì)素添加劑的實漿粘度隨制漿濃度的升高而增加,變化趨勢基本一致。驗數(shù)據(jù)比較制漿濃度為61%,添加劑加入量為02%水煤漿有明顯的剪切變稀特性(隨剪切速率的增加,制時析水率增大5%左右,表觀粘度降低約13,最大制取的水煤漿粘度下降較快),并在剪切速率達到30S后漿濃度增大了2%。變化不大。結(jié)合表5數(shù)據(jù)可知,水煤漿濃度為60%和表6新疆煤制漿數(shù)據(jù)目標濃度%添加劑加入量表觀粘度/Pas流動等級穩(wěn)定性析水率%落棒實驗實測濃度隔%6135硬沉淀609020.2C92硬沉淀63.1添加新型復(fù)合添加劑后,新疆煤漿流變特性如圖2所示。圖2中,1、2和3分別是制漿濃度為63%、62%和6%的流變曲線。由圖2可見,濃度對水煤漿的流變性影響較大,煤漿粘度隨制漿濃度的升高而增加,變化趨勢基本一致水煤漿有明顯的剪切變稀特性(隨剪切速率的增加,制取的水煤漿粘度下降較快),并在剪切速率達到30S后變化不大。結(jié)合表6數(shù)據(jù)可知,新疆煤的水煤漿濃度在圖2新疆煤漿流變曲線圖總第165期2010年第3期(第36卷)安徽化工61%-63%時,其表觀粘度偏低,均小于620mPa·s,且流亭煤漿。動性隨濃度增加而變差。通過加入木質(zhì)素添加劑和新型復(fù)合添加劑的制漿4結(jié)論特性比較,可以得出如下結(jié)論新型復(fù)合添加劑在相同通過對華亭煤和新疆煤加入添加劑,并進行制漿特條件下比木質(zhì)素系添加劑的最大制漿濃度高1%2%性的實驗研究得出如下結(jié)論實驗用的兩種煤變質(zhì)程相同制漿濃度下,兩種原煤加入新型復(fù)合添加劑的煤漿度較低,內(nèi)水含量高難以制取濃度大于63%的高濃度流動特性均優(yōu)于加入木質(zhì)素添加劑的煤漿?？谒簼{;制漿濃度大于60%時,新疆煤的流動性優(yōu)于華Experimental Study on Effection of New Complex Additive on Slurry Flow CharacteristicsCHEN Ying, LI HanCollege of Chemical Engineering, Anhui University of Technology, Huainan 232001, China)Abstract: Water-coal-slurry was made by join the lignin additive or the new complex additive in Huating coal orXinjiang coal. The experimental study on slurry showed that slurry flow characteristics of Xinjiang coal is better thanthat of Huating coal, and effection of the new complex additive on slurry flow characteristics is better than that of thelignin chemical additive.Key words: Water-coal-slurry; complex additive; slurry flow characteristic米米漸米米米米米米米*米米米漸米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米米半米米米米米崇米米米(上接第46頁)3結(jié)論()不同結(jié)構(gòu)聚氨酯的降解機理J熱固性樹脂,200,17(6)聚氨酯材料暴露于有紫外線或熱的環(huán)境中容易分解導(dǎo)致材料的物性降低,顏色變黃。使用適當?shù)姆€(wěn)定劑陰 oyle C E.mKJ. EHect of crystallinity and lexibility on the可延長聚氨酯制品的使用壽命。紫外線吸收劑和抗氧劑photodegradation of polyurethanes UL J. Polym. Sci. Polym.: ChemEd.1987,25(10):2631-2642.并用效果明顯優(yōu)于它們的單獨使用;多種紫外線吸收1HcE,EnKs. Investigation of the photolysis ofpolyurethanes based on 4, 4-methylene bis( phenyldiisocyanate紫外線吸收劑復(fù)合抗氧劑B225和紫外線吸收劑SUV(MDI)using laser flash photolysis and model compounds[].Polym.并用對改善聚氨酯材料的光穩(wěn)定性和熱穩(wěn)定性具有最Degrad.sta,1989,25(2):325-343佳效果。[]Gardetfe J L, Lemaire J. Photo-thermal oxidation of thermoplastic參考文獻lyurethane elastomers Part 32 Influence of the excitation wave-l]靳帆方桂珍,劉志明,等.麥草堿木質(zhì)素改性聚氨酯的老化降解性能研究林產(chǎn)化學與工業(yè),2007,27(5):117-121[. Polym. Degrade. Stab. 1984, 6(3 ) 135-148]丁著明,吳良義,范華,等聚氨酯的降解與穩(wěn)定化研究進展|6 Gajewski V. hemical degradation of polyurethane D]. RubberWorld,990,202(6):15-185Study on Improving Aging Resistance Properties of PolyurethaneHUANG Wan-li(Anhui Anli Artificial Leather Co. Ltd, Hefei 230601, China)Abstract: In this paper, the degradation and stabilization mechanism of polyurethane exposed to light and thermointroduced. The influences of antioxidant 245, 1010, B225 and ultraviolet absorbent UV-235, UV-328, SUV on improlight and thermo aging resistance properties of PU material was investigated. The results indicated that using antioxidantB225 and ultraviolet absorbent SUV together have the best effect on maintaining mechanical properties and agingresistance properties of polyurethane.Key words: polyurethane; degradation; aging; antioxidant; ultraviolet absorbent