水煤浆制浆工艺研究

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水煤浆技术是我国发展洁净煤技术的一项重要内容,以其环境污染小,资源利用率高,成本低廉,使用方便等特点应用于煤气化、煤代油燃烧等领域。  本文针对水煤浆的成浆性,做了不同程度的研究,对煤粉粉磨发现:煤粉随粉磨时间的增加,其比表面积、消耗功率不断增加,其粒度不断减小。粉磨到60min时,其比表面积增加为4.5464m2·g-1,消耗功率为33kwh·t-1,粒度减小到50μmn。粉磨10min和20min的煤粉粒度分布较宽,发现粒度分布较宽的水煤浆的流动性和稳定性较好。当粉磨时间达到50min时,煤粉中90%的颗粒粒径小于40μm,而粒径太细不利于水煤浆的流动性。  干法水煤浆制浆工艺研究发现:从粘度与配比的整体关系可知浆体中形成了稳定的粒度复配体系。实际运用中所需的水煤浆浆体粘度范围大概在1000mPa·s左右。颗粒粒径范围处于30-200μm范围内的煤粉制备的水煤浆的成浆性能越好。同时研究发现采用粉磨时间10min与40min、10min与30min、20min与40min制备的浆体具有较好的流动性与稳定性。  同时通过正交试验方法对煤进行实验室的高浓度磨矿成浆性研究,采用统计学软件对试验数据进行分析并得到回归方程,该方程能根据试验参数较好的预测水煤浆的粘度,具有一定的指导意义。在正交试验的基础上研究了多峰连续级配技术对水煤浆成浆性能的影响,结果表明较好的粒度级配可使浆体在同等浓度下获得更佳的流动性和稳定性。  实验采用NSF(萘磺酸钠)、PSS(聚苯乙烯磺酸钠)、羧甲基纤维素钠(NaCMC)和聚羧酸系表面活性剂作为分散剂,并研究其对水煤浆流动性的影响发现:NSF添加剂用量为1.8%时水煤浆的粘度降到最低,为630mPa·s。分散性好,减粘作用强,煤浆流型好。PSS添加剂用量为2.2%时水煤浆的粘度降到最低,为490mPa·s。聚羧酸系和羟甲基纤维素钠对水煤浆的粘度随着添加剂用量的增加是先下降后上升的。聚羧酸系添加剂用量为0.4%时,水煤浆的黏度降到最低,为870mPa·s。羟甲基纤维素钠最佳的添加剂用量为0.4%。
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