研究探討煤炭工程2006年第12期粒度配比對神府煤水煤漿穩(wěn)定性的影響趙世永,張晉陶1.西安科技大學(xué)化學(xué)與化工系,西安7100542.內(nèi)蒙古煤礦設(shè)計研究院,內(nèi)蒙古呼和浩特010010)摘要∶水煤漿穩(wěn)定性岀現(xiàn)差異的原因有穩(wěn)定劑的品種不同,穩(wěn)定劑使用量的不同,煤本身變質(zhì)程度的不同,粒度配比的不同,還有溫度和攪拌也對其產(chǎn)生一定的影響。論文就是在一定穩(wěn)定劑使用量一定的前提下,找岀—個最好的粒度配比來使神府大柳塔煤達到最高濃度和較好的穩(wěn)定性。為了研究粒度級配對神府大柳塔煤成漿性能的影響,采用三種粒度級配方案,對神府大柳塔煤單煤及配煤成漿性能進行比較。結(jié)果表明∶較好的粒度級配,成漿性能優(yōu)越,成漿濃度提高3%~5%,同等濃度時粘度降低,漿體流動性、穩(wěn)定性變好,能更好的用于工業(yè)化生產(chǎn)。關(guān)鍵詞∶水煤漿;粒度配比;穩(wěn)定性;粘度中圖分類號:TQ517.4文獻標(biāo)識碼:A文章編號:1671-0959(2006)2-008803Increase stability of Shenfu coal water mixture through improvingrticle sizZHAO Shi-yong, ZHANG Jinl. Chemical and Chemical engineering departerment, Xi an University of Technology and Science, Xi'an 7100542. Inner Mongolia Coal Mine Design Research Institute, Inner Mongolia, 010010)Abstract:There are some reasons to influence the stability of coal water mixture( CWM): the kind and amount ofstabilizer, degeneration degree of coal itself, the granularity ratio, temperature and stirring etc. In this thesis, theoptimal granularity ratio was investigated to make Daliuta CWM have the highest concentration and better stability in theconstant stabilizer amount. To study the effect of granularity ratio on the properties of Daliuta CWM, three granularity ratioprojects were adopted to compare the properties of Daliuta CWM with different particle size. It indicates that bettergranularity ratio can result in better property better fluidity, and better stability of the mixture it can also result in anenhancement about 3%0-5% of mixture concentration a decrease of the viscosity in the same concentration, and make iteasier to be used in the industryKeywords: coal water mixture granularity ratio stability ; viscosity高的濃度、較為適宜的粘度,較長時間的穩(wěn)定性。水煤漿CwM( Coal Water Mixture)是煤粉碎成按一定粒1試驗部分徑分布的顆粒后,與水、添加劑按比例混合制成高濃度的煤、水分散體系,可作為代替石油的液體燃料和化工原料。1.1試劑與儀器在水煤漿的制備中,要求工業(yè)所制水煤漿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)W大本試驗采用神府大柳塔煤制備水煤漿,其中添加劑采于60%,粘度η小于1200mPa·s),穩(wěn)定性s大于30d用非離子型分散劑一月桂醇聚氧乙烯醚。儀器有:101型鼓影響水煤漿穩(wěn)定性的主要因素有:煤的品種、煤粉的粒度風(fēng)干燥箱、TG328B型分析天平、馬弗爐、TQ-3A型碳分布、化學(xué)添加劑、煤漿的質(zhì)量分?jǐn)?shù)及粘度等。其中煤粉測定儀、KZDL-3型快速智能定硫儀、歐美克LS-POP的粒度分布是成漿與否的一個關(guān)鍵因素。Ⅲ皦激光粒度分析儀、NDJ-1型旋轉(zhuǎn)粘度計、球磨機等。本文研究的目的就是在煤種一定和添加劑存在的情況1.2試驗方法下,通過調(diào)整水煤漿的粒度配比使神府水煤漿能夠具有較本試驗采用干法制漿工藝,工藝如圖1。收稿日期:2006-03-18作者簡介:趙世永(1973-),男,陜西乾縣人,講師,礦物加工工程專業(yè)碩士,1996年畢業(yè)于中國礦業(yè)大學(xué),現(xiàn)在西2006年第12期煤炭工程研究探討粒度的煤粉不能用來單獨做水煤漿塊破機“分散劑亦2.1.4小于25μm煤粉的成漿試驗試驗結(jié)果見表4。從表4可以看出,用小于25μm煤粉測量濃度做成煤漿在50%時粘度就達到了1200mPa·(工業(yè)上要求不1工拌!敗體】辣量黏度超過1200mPa·s),并且粘度隨著質(zhì)量分?jǐn)?shù)的上升而增大?！笢y量穩(wěn)定性表3小于75um大于25μm煤的成漿濃度及其粘度與穩(wěn)定性關(guān)系圖1千法制漿的工藝流程W(coa)%漿體粘度/mPa,s穩(wěn)定性1.3煤質(zhì)分析表1是大柳塔煤的工業(yè)分析和元素分析結(jié)果。表1大柳塔煤的工業(yè)、元素分析結(jié)果%工業(yè)分析元素分析460008.082.3038.8059.7978.095.030.800.3215.77表4小于25μm煤的成漿濃度及其粘度與穩(wěn)定性關(guān)系由分析結(jié)果來看,神府大柳塔煤屬于不粘一弱粘煤,w( coal y%o漿體粘度/mPa穩(wěn)定性屬于低灰、低硫、高水,煤質(zhì)優(yōu)良,其成漿性能屬于難偏向中等,可以直接利用原煤制備一定濃度的水煤漿。該煤中OC值比較低,說明其表面活性低,吸附能力弱,一般認(rèn)為變質(zhì)程度高的煤所制水煤漿的穩(wěn)定性比變質(zhì)低的煤差,大柳塔煤屬于中等。2.2兩級粒度配比2結(jié)果與討論2.2.1小于25μm和大于25μm小于75μm的級配2.1粒度組成相同的煤粉的成漿性將小于25μm和25μm到75μm的煤粉按一定比例混合2.1.1大于75μm煤粉的成漿實驗保持煤粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)在61%下進行成漿試驗。設(shè)小于25μm分別用大于75μm的粗粒子和小于75μm、小于25μm的煤粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為∫),25μm~75μm的煤粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)為的細粒子單獨成漿,發(fā)現(xiàn)粗粒子和水的混合物攪拌起來沒c),試驗結(jié)果見表有粘稠感,仍然是松散的兩相混合物。小于75μm、小于表5小于25um和小于75μm大于25μm25μm的細粒子都可以單獨成漿。漿體級配與粘度、穩(wěn)定性的關(guān)系2.1.2添加劑用量的確定試驗f)Wc) W(coal)%粘度/mPas-1穩(wěn)定性在確定添加劑用量的試驗中使用小于25μm的細粒子每次制漿80g,煤粉含量為50%。經(jīng)過18h后進行穩(wěn)定性評611100價,其數(shù)據(jù)見表2。61表2添加劑用量對漿體粘度與穩(wěn)定性的影響添加濟用量/%漿體粘度/mPa·s穩(wěn)定性從表5可以看出把濃度提高到61%后,在60:40時,粘度才達到1100mPa·s,穩(wěn)定性也達到了B。但是在7030時,粘度超過了1200mPa·s,穩(wěn)定性也下降了。B222小于25μm和大于75μm的級配將小于25μm和大于75μm的煤粉按一定比例混合保持從整體上來看用小于25pm的細粒子來制漿,穩(wěn)定性煤粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)在62%下進行成漿試驗。試驗結(jié)果見表6隨著添加劑用量的增加而變好,粘度也下降。但是粘度過表6小于25μm和大于75μm漿體級配與粘度、低對煤漿的穩(wěn)定性也造成影響;另外,從成本來考慮,本穩(wěn)定性的關(guān)系試驗采用1.5%的添加劑量來進行。)w(oa)%粘度/mPas-1穩(wěn)定性2.1.3小于75μum大于25μm煤粉的成漿試驗試驗結(jié)果見表3。從表3中數(shù)據(jù)可以看到,粘度隨著煤粉的質(zhì)量分?jǐn)?shù)W(cou)上升,在55%到58%上升的最快,研究探討煤炭工程2006年第12期從表6可以看出,二者級配在50:50時粘度較低,穩(wěn)定性也可以。故下個二級級配固定配比為50:50,不斷提3結(jié)論高濃度來找出該級配的最高成漿濃度?？梢猿醪酱_定小于1)通過工業(yè)分析和元素分析發(fā)現(xiàn)神府大柳塔煤屬于低25μm的煤粉在級配中占有含量為50%灰、低硫煤,成漿性屬于難偏向中等。22.3小于25μm和大于75μm50:50的級配2)單一粒度的煤粉不能制成高濃度的水煤漿,且僅有試驗結(jié)果見表7。從表7可知,小于25μm和大于小于75μm的煤粉可以單獨成漿,大于75μm的煤粉不能單75m的煤粉按固定比例50:50混合,漿體質(zhì)量分?jǐn)?shù)可達獨成漿。到66%,穩(wěn)定性達到了B,但粘度在930mPa·s。達到工業(yè)3)通過兩級級配制漿,發(fā)現(xiàn)小于25μm的煤粉在級配要求的高濃度和好的穩(wěn)定性。同時也更加確定了小于25μm中的份量為50%左右時,煤漿具有良好的粘度和穩(wěn)定性。的煤粉在級配中的份量為50%在三級級配試驗中,在保證高濃度時,5:1:4級配下煤漿表7小于25um和大于75um漿體濃度的粘度、穩(wěn)定性達到最好。與粘度及穩(wěn)定性的關(guān)系參考文獻:Wf)Wc)Woal)%粘度/mPa·s-1穩(wěn)定性B+[1]周少雷,付勇,薛繼失.我國水煤漿的前現(xiàn)狀及今后的展望[J]選煤技術(shù),1997(1):20-21[2]傅叢,李英華,孫剛.水煤漿穩(wěn)定性測定方法的研究和標(biāo)準(zhǔn)制定[J]潔凈煤技術(shù),2002(4):20-2[3]葛嶺梅,何永久,樊治國.神府煤煤巖組分選別及利用研究[M]1996,11,28-292.3三級粒度配比4]董平,呂玉庭,聶麗君.潔凈煤與褐煤水煤漿技術(shù)[J]應(yīng)將小于25μm,大于25gm小于75um和大于75μm的用能源技術(shù),1997(3):7-10煤粉按一定比例混合保持煤粉質(zhì)量分?jǐn)?shù)在66%下進行成漿[5]郝愛民,李新生,宋永瑋.煤的改性提質(zhì)對水煤漿成漿性的試驗,結(jié)果見表8。從表8可以看出,當(dāng)W:W中:W相影響[J]煤炭轉(zhuǎn)化,2001(3):48-50的比例為5:2:3或5:1:4時,無論從粘度還是穩(wěn)定性[6] Slaczka,A, Piszczynski,Z. The Rheology and Stability of上都達到了工業(yè)上的要求,同時也保證了高濃度的霈要。Concentrated Coal Water Slurries [J]. Fuel and Energy, 1995表8三級級配與粘度、穩(wěn)定性的關(guān)系[7] Sun, C. G. Dependence of the Rheological Behavior and Static5:3:25:2:35:1:4Stability of Coal Water Slurry Fuels on the StructuralW( coal )%Characteristics of Dispersant [J]. Fuel and Energy 1995粘度/mPa·s15501370穩(wěn)定性責(zé)任編輯李振濤)※信息資訊·征訂啟事※歡迎訂閱《煤質(zhì)技術(shù)》雜志《煤質(zhì)技術(shù)》是由煤炭科學(xué)研究總院主辦旳國內(nèi)外公開發(fā)行的學(xué)術(shù)期刊,設(shè)有″煤質(zhì)科學(xué)管理″、“煤質(zhì)與煤化工″、煤炭標(biāo)準(zhǔn)化″、”煤炭洗選與加工″、″煤質(zhì)硏究與評價″、“煤質(zhì)分析與儀器″等欄目,報導(dǎo)內(nèi)容主要涉及煤炭資源評價煤炭生產(chǎn)、儲存、運輸、銷售等環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理,煤質(zhì)分析檢測等技術(shù)新方法及先進技術(shù)和儀器設(shè)備,煤炭洗選與加工新技術(shù)、新工藝及設(shè)備,煤炭潔凈利用與煤化工技術(shù),煤礦節(jié)能與環(huán)保,煤炭標(biāo)準(zhǔn)化及煤基制旵(活性炭、型煤、水煤漿)的技術(shù)發(fā)展等各個領(lǐng)域。本刊已發(fā)行136期,深受廣大讀者的喜愛,并得到廣大讀者的支持,在此本刊編輯部深表感謝!歡迎廣大科技工作者、工程技術(shù)人員、煤質(zhì)管理人員及其他相關(guān)人員踴躍投稿和訂鬩?！睹嘿|(zhì)技術(shù)》國內(nèi)統(tǒng)一刊號:CN11-3862/TD,國際標(biāo)準(zhǔn)刊號:ISsN1007-7677;廣告經(jīng)營許可證:京朝工商廣字第0039號。發(fā)行范圍:全國所有國有、地方煤礦、所有洗選加工廠、煤炭銷售及進岀口的質(zhì)量監(jiān)督檢驗機構(gòu)、煤炭使用部門包括全國所有的燃煤電廠、焦化廠、化工、建材、燃料公司、有關(guān)科研機構(gòu)和院校等。每期發(fā)行近7000冊。訂閱辦法:全年敞開訂閱,可補寄:全年共7期含一期增刊)定價為70.00元。1993-1995年的合訂本為50.00元/年冊;1999年起的合訂本為100元/年·冊。地址北京和平里煤炭科學(xué)研究總院內(nèi)郵編:00013電話:010-84262371E-mai:MZ-JS@263.net