20科技論壇添加劑的選擇對水煤漿的影響李洋1王金鳳2(1、北大荒股份有限公司浩良河化肥分公司造氣車間黑龍江伊春1531032、北大荒股份有限公司浩良河化肥分公司研發(fā)中心,黑龍江伊春153103)摘要:添加劑的種類和性能是影響水煤漿的黏度、穩(wěn)定性、含煤量、霧化、燃燒和成本等重要參數(shù)的主要因素。除耗費高的高頻法所有CWM的制備都需一種或別中添加劑。在選擇添加劑時必須考慮它們的成份、燃燒特性、金屬腐蝕性、環(huán)境污染及原料質(zhì)量和來源等情況。添加劑有多種類型和分類法。本文將根據(jù)五種制漿方法加以分類,以下所討論的是以煤的粒度為1-1000μ這個范圍作基礎的。關鍵詞:添加劑;水煤漿;影響近些年來,由于高濃度水煤漿可用類似于石油管道的方式運輸表1煤樣的粒度及分布表2煙煤的灰組成特征并可作為替代燃料,所以引起了人們濃厚的興趣。制備高濃度的水平均百分數(shù)成分重量百分比煤漿,有必要穩(wěn)定煤顆粒,以防止由于膠體在重力作用下沉淀絮凝并產(chǎn)生較為密實的沉淀物。這樣的不穩(wěn)定系統(tǒng)會在管道的輸送中產(chǎn)40生很大困難,也會在儲存和霧化燃燒過程中引起較大問題。要克服100這些困難,通常是在漿體溶液中建立起某種較弱的具有三維網(wǎng)絡結大于10u48構的絮凝物來阻止沉淀,水煤漿中需要系統(tǒng)研究的一個問題是漿體煤的比重煤粒的平均比重為1.27流變中的流動性,通常情況下理想的流變形態(tài)是低剪切高黏度、高特征添加劑,就不贅述了。研究中所用的原料及試驗條件如剪切低黏度的假塑體系,通過加入合適的添加劑如聚電介質(zhì)和表面煤的粒度。煤粒的大小和組成直接影響添加劑用量。通常粒度活性劑,可使體系具有這樣的流變行為。越細添加劑用量越大。本文討論的粒度范圍見表1,我們認為表11添加劑的種類平均粒度70具有代表性。1.I乳化懸浮法灰分?；页煞炙鶎λ杼砑觿┯泻艽笥绊?例如褐煤常含石灰這類添加劑的HLB值(油水平衡值)為5-13,對HB值大于其平均含量達灰分的30%。在CWM中石灰和水生產(chǎn)氫氧化鈣,大13的水溶性添加劑不宜用這種制漿法(水溶性添加劑最好用于制大影響了添加劑的PH值,直接影響了水的黏度,并進而影響了COM)。用這種方法有兩種CW產(chǎn)品:CWM的黏度。因而必須按灰分調(diào)節(jié)劑的用量。我們的研究是用灰分()(Cw)—這類的特點是煤粒浮懸在乳濁液中,隨時間增7.2%的美國煙煤。(見表2長煤粒就沉淀,最高含煤量一般低于60%。(2)(AW—C)—這自然含水量。25℃時煤的自然含水量平均為3%,我們把它看作類的特點是氣泡群(100u1000x)分散在乳化的水中,充填在煤煤的一部分,而不計入補加水中粒間空隙中煤含量為60%-90%。這種形式CW的最大特點是煤粒穩(wěn)定性通過測定CWM中70煤粒(或水,根據(jù)具體情況而定不沉淀,只有水從CW中沉積出來。在CW混合物中沉淀速度來評定其穩(wěn)定性,用沉淀1mm所需時間12粘性—懸浮法來確定。例如:假設在CWM中,顆粒沉淀1mm需10小時,于是這類添加劑可提高的黏度,使懸浮在水中煤粒的下沉速率降CWM的穩(wěn)定性就是10小時。低,這些添加劑在水中的溶解度大,黏度相當高,其HLB值一般超2添加劑的類型及其對水煤漿的影響過13這種CW屬(Cw)型,也即煤粒懸浮在“高黏度”水中;含煤量2.1乳化-懸浮法通常低于60%;出現(xiàn)煤粒沉淀現(xiàn)象;添加劑用量超過4%。因為這類添加劑的HLB值是5-13,所以有許多種可以用。我們13比重——懸浮法用過各種有機酸的銨鹽、鈉鹽和鉀鹽,油酸和脂肪酸的衍生物以及添加劑的用途在于提高水的比重使它接近煤粒比重,因而煤耐酸來制配(CW)和(AW-O型乳化-懸浮CWM。用55%的煤和粒的下沉速度變得很慢或完全停止。這類添加劑水溶性好除提高25%添加劑成功地制出黏度高于400秒或穩(wěn)定性低于24小時的水的比重外其黏度也隨之增大,這兩點對制漿都有利。這類添加劑產(chǎn)物。的HIB值一般大于13%所制出的CW屬(Cw)型。也就是煤粒懸22粘性一懸浮法浮在“高比重水”中。煤含量通常小于60%煤?？赡艹恋砘虿怀恋?。用于此類CW的添加劑能明顯的分散于水中,并大幅度增加水這種方法添加劑用量最大,一般在8%以上。的黏度,其HLB值都高于13。它屬膠體或膠體化合物。例如:食用14比重一粘性-懸浮法膠,植物膠,甘油膠,魚膠,蛋白膠,骨膠,皮膠,工業(yè)凝膠,照相用膠這類添加劑的特征是提高水的比重使之接近煤的比重,同時,等。根據(jù)計算要求提高水的粘度,目的是減小煤粒在CWM中的沉降速23比重懸浮法度。這類添加劑的HLB值大于8,CWM是CW型即煤粒懸浮在“提制造這類CW型的添加劑易溶于水,并大大提高水的比重,它高比重和黏度的水”中,煤含量小于60%,可能出現(xiàn)煤粒沉淀現(xiàn)象,們多為固體和不可燃燒添加劑用量在3%以上。3結論15乳化一粘性-降低比重-懸浮法要生產(chǎn)70%或更高濃度的CWM,它的比重必須小于1,煤含量這類添加劑的HLB值為2-5,黏度很大。添加劑用量常小于越高,比重就越低。CWM的含煤量也直接關系到煤的成份和粒度%,其CWM也有二種型式:以及所用添加劑的數(shù)量。為進一步加強研究和大量發(fā)展CWM有必(1)(CA/w]型特點是煤粒或氣泡群都懸浮在具有高黏度的要在這些變化中確立其理論上的關系。乳化水中。CWM的比重范圍是08-1.1,含煤量小于65%,煤粒會沉我們已發(fā)現(xiàn)添加劑的HB值越小,在CW生產(chǎn)中用量也少,但淀。(2)(Cw-C)型,氣泡群(0.1-50)懸浮在“具有高粘度乳濁液的是不易建立起添加劑的數(shù)量和HB值之間的比列關系,因為要考水”中,然后充填在煤粒間的空隙煤含量為65-90%。煤粒不沉淀但慮到包括添加劑特征以外還涉及煤粒成份和粒度。水會析出。參考文獻除上述五種方法外,還有特殊的制漿法“半成品制漿法”。在上張延霖邱學青,王衛(wèi)星木鈉添加劑對水煤漿流變行為的影響研述五種方法中任一種用減少水量或增加添加劑用量的方法可得半究J煤炭轉化2005,2成品,再補加適當?shù)乃烤偷米罱K產(chǎn)品。因為這種方法不再用任何