水煤漿添加劑開(kāi)發(fā)方案

水煤漿添加劑開(kāi)發(fā)方案水煤漿水煤漿〔CWScoalwaterslurry2080體燃料，特點(diǎn)是污染低、效率高、流淌性強(qiáng)，像油一樣易于裝卸儲(chǔ)存及直接霧化燃燒70％的干煤、291％的化學(xué)添加劑構(gòu)成，這種產(chǎn)品可以替代油、氣等燃料，直接用于鍋爐和工業(yè)窯爐，有關(guān)資料顯示，2161，水煤漿的主要技術(shù)指標(biāo)如下：濃度，65%~70%；粘度，1000±200cP；煤炭最0.3mm，平均粒度，38～45μm；硫分<0.5%；灰分<品種精煤水煤漿精細(xì)水煤漿超低灰精煤灰分：1%～2%濃度：50%～55%粘度：＜300cp品種精煤水煤漿精細(xì)水煤漿超低灰精煤灰分：1%～2%濃度：50%～55%粘度：＜300cp細(xì)度：＜10μm濃度：65%～68%，作為內(nèi)燃機(jī)、燃?xì)馔钙饺剂显耗嘧麈湕l鍋爐燃料環(huán)保型水煤1水煤漿品質(zhì)特性選用原料煤水煤漿特性用途濃度：＞65%洗精煤粘度：1000cp作為鍋爐代油燃灰分：＜10%穩(wěn)定性：＞3~20.9MJ/kg料經(jīng)濟(jì)型水煤灰分：15%～25%穩(wěn)定性：＞15漿浮選尾煤濃度：50%～65%，作沸騰爐或鏈條灰分：＞25%穩(wěn)定性：3～5爐燃料濃度：58%～65%，氣化水煤漿一般原煤灰分：＜25%穩(wěn)定性：1～2粘度：1000cp，作德士古爐氣化造氣用原料流淌性較好，粒度＜20060%左右制漿過(guò)程中參加濃度：＞65%，可提高脫硫率脫硫劑粘度：1000cp±200cp10%～20%漿濃度：50%～55%，適合高硫煤地區(qū)參加堿性有機(jī)廢液粘度：＜1200cp，鍋爐燃用，脫硫穩(wěn)定性：30效果好原煤水煤漿原煤灰分：＞20%，爐前制漿濃度：60%左右，穩(wěn)定性：1作工業(yè)窯爐燃料水煤漿相對(duì)于油品的優(yōu)勢(shì)水煤漿作為一種代油燃料可以代替重油和原油用于鍋爐和各種窯爐燃燒。其主要優(yōu)點(diǎn)在于：燃燒效果好。水煤漿粘度低于重油，易于調(diào)整，最低負(fù)荷可調(diào)至4096%~9990%左右，到達(dá)燃油等同水平，燃燒調(diào)整便利，運(yùn)行穩(wěn)定牢靠。環(huán)保效果明顯1200~1300℃，比燃油和粉100~150℃，精煤水煤漿本身硫分和灰分低等緣由，燃用水煤漿后S02和NOx在水煤漿制備過(guò)程中可以參加脫硫劑，到達(dá)40%。環(huán)境粉塵和噪音低。排渣活性好，燃燒后的灰渣可以綜合利用，作為水泥摻合料，沒(méi)有二次污染。工藝上具有很多優(yōu)越性。在制漿過(guò)程中應(yīng)用濕式球磨機(jī)，磨漿溫度低(50~60℃)，安全；精煤水煤漿含灰分低，鍋爐受熱面磨損低于燃煤，修理費(fèi)用低；不需爐前備煤系統(tǒng)和備煤場(chǎng)，排灰灰場(chǎng)占地僅為燃煤的1/4。改燒水煤漿投資低于改燒粉煤。水煤漿代油可充分利用原有設(shè)備，生產(chǎn)流程簡(jiǎn)化，投資省。與改燒粉煤相比，改燒水煤漿的費(fèi)用僅為改燒粉煤1/3~1/21/3，燃油鍋爐改燒水煤漿經(jīng)濟(jì)效益顯著。水煤漿特點(diǎn)水煤漿的制漿方法有濕法、干法和干濕混合等方式。干法有快速簡(jiǎn)潔，適合在試驗(yàn)室少量制漿時(shí)承受。但大規(guī)模應(yīng)用時(shí)能耗大且簡(jiǎn)潔產(chǎn)生擔(dān)憂全因素。現(xiàn)在工業(yè)應(yīng)用根本承受濕法制漿法。濕法制漿有高濃度磨礦和中濃度磨礦法，中濃度磨礦法的產(chǎn)品要經(jīng)過(guò)過(guò)濾脫水、混合調(diào)漿。這種方式技術(shù)復(fù)雜，占地大，但有利于難成漿性煤制得高濃度的水煤漿。相對(duì)于一般的燃料，水煤漿有著一下特點(diǎn)：水煤漿的含煤濃度要高62％～70％1000～1200mPa·s。為防止在貯運(yùn)過(guò)程中產(chǎn)生沉淀，應(yīng)有良好的穩(wěn)定性。一般要求能靜30d為提高煤炭的燃燒效率，其中煤粒應(yīng)到達(dá)肯定的細(xì)度。一般要求粒300μm，20074μm〕的7550μm。使水煤漿能滿足其中單項(xiàng)性能并不難，但要同時(shí)滿足各項(xiàng)要求有很多困難，由于有些性能是相互制約的。例如，要使水煤漿中含煤濃度高，就不能多用水,水少了，又會(huì)引起粘度高，流淌性差；要流淌性好，粘度就應(yīng)低，但粘度低又會(huì)使穩(wěn)定性變差。所以它的制備技術(shù)難度大，涉及煤化學(xué)、顆粒學(xué)、膠體學(xué)、有機(jī)化學(xué)及流變學(xué)等學(xué)科技術(shù)。水煤漿的制備條件受原料煤的性質(zhì)影響較大，不同地區(qū)的煤源的成煤年月和地質(zhì)條件不同，煤的變質(zhì)程度(碳氧質(zhì)量比)、煤外表的孔徑特征、灰分含量等相差較大，成漿性能各不一樣。煤粉外表疏水性很強(qiáng)，加之比外表積大，很簡(jiǎn)潔自發(fā)聚結(jié)成團(tuán)。因此在制漿過(guò)程中須參加添加劑，通過(guò)改善煤粉外表的親水性能、增加煤粒間的靜電斥力、加大煤粉之間空間隔離位阻，以提高煤粉的成漿性能。水煤漿添加劑試驗(yàn)可行性水煤漿添加劑按其功能不同可分為分散劑、穩(wěn)定劑和其它關(guān)心藥劑，其中分散劑和穩(wěn)定劑不行缺少。添加劑是水煤漿制備的關(guān)鍵技術(shù)之一，不僅直接打算著水煤漿的質(zhì)量，還影響著水煤漿本錢，其費(fèi)用是制漿本錢的其次大因素。分散劑屬外表活性劑，主要有陰離子型、陽(yáng)離子型和非離子型三類。其1:4:2，由于陰離子型分散劑合成較簡(jiǎn)潔，價(jià)格較廉價(jià)，所以1%左右，但它們的分散性不如非離子型，且使用效果往往受煤中可溶性鹽和水的硬度影響。非離子型分散劑〔一般來(lái)說(shuō)，原料為環(huán)氧乙烷〕親水性好，使用時(shí)不受水質(zhì)及煤中可溶性物質(zhì)的影響。它的價(jià)格雖然較陰離子型貴，但用量較少，0.5%左右。目前使用的分散劑主要有五種：1.腐殖酸鹽或腐殖酸鹽衍生物優(yōu)點(diǎn)是從低階煤種〔不含游離腐殖酸〕提取，具有分散性能好，但其對(duì)金屬離子敏感，簡(jiǎn)潔形成沉淀，漿體穩(wěn)定性差。木質(zhì)素磺酸鹽優(yōu)點(diǎn)是原料資源豐富，價(jià)格廉價(jià)，易得，制漿穩(wěn)定性能好，但是其原料簡(jiǎn)單，性能不穩(wěn)定，制漿性能比較差，較難滿足工業(yè)應(yīng)用的需要。萘系磺酸鹽，F(xiàn)DN萘系添加劑〔萘磺酸甲醛縮合物，疏水局部為萘，親水功能基團(tuán)為磺酸基〕。優(yōu)點(diǎn)是具有優(yōu)良的潤(rùn)濕。分散性能，分散降粘力量強(qiáng)，漿體流型好，適用范圍廣，然而漿體穩(wěn)定性差，簡(jiǎn)潔析水并產(chǎn)生不行逆的硬沉淀，價(jià)格偏高。優(yōu)點(diǎn)是制備的水煤漿流淌性和穩(wěn)定性好，但價(jià)格較高，用于制備燃燒用水煤漿尚可，用于制備氣化用水煤漿性價(jià)比較差。優(yōu)點(diǎn)是對(duì)低灰水煤漿具有較高的分散穩(wěn)定作用，但需要嚴(yán)格掌握分子質(zhì)量及其分布，價(jià)格高。國(guó)內(nèi)水煤漿添加劑主要使用的為前三種，國(guó)外應(yīng)用最為廣泛的兩類水煤漿添加劑是萘磺酸鹽甲醛縮合物和聚苯乙烯磺酸鹽。穩(wěn)定劑：無(wú)機(jī)鹽，高分子有機(jī)化合物，如聚丙烯酰胺絮凝劑，羧甲基纖維素及一些微細(xì)膠體粒子〔有機(jī)閏土〕。穩(wěn)定劑：無(wú)機(jī)鹽，高分子有機(jī)化合物，如聚丙烯酰胺絮凝劑，羧甲基纖維素及一些微細(xì)膠體粒子〔有機(jī)閏土〕。關(guān)心添加劑：消泡劑，防霉劑，調(diào)整劑，外表處理劑，促進(jìn)劑等目前已有和正在開(kāi)發(fā)的水煤漿添加劑有：高縮合度萘磺酸縮合物；丙烯酸與其他丙烯酸單體共聚，分子量掌握在肯定的范圍；聚烯烴系列；木質(zhì)素磺酸鹽；腐殖酸鹽及磺化腐殖酸鹽系列；羧酸鹽及磷酸鹽系列；非離子分散劑-環(huán)氧乙烷系列外表活性劑等等。用量大、普適性差、穩(wěn)定性不好是現(xiàn)有水煤漿添加劑存在的問(wèn)題。有資料顯示，國(guó)外現(xiàn)已開(kāi)發(fā)出一種非離子型分散劑作為水煤漿添加劑，其主要成分：它的疏水端具有芳烷基構(gòu)造，這種構(gòu)造與煤粒外表的芳烴和烷烴都能很好地親合，形成結(jié)實(shí)的吸附層；親水端是高分子聚合物，能與水很好地親合，使煤粒能均勻的分散在水中，形成穩(wěn)定的分散體系。在不使用穩(wěn)定劑的狀況下，直接用這種分散劑作為添加劑使用，所制備的水煤漿濃度可60%～703400cp水煤漿在長(zhǎng)距離管道輸送、儲(chǔ)存、霧化燃燒等方面都獲得了極佳的效果。同樣貴重的是，這種分散劑對(duì)煤種適應(yīng)性強(qiáng)，對(duì)水的硬度要求低，是目前較為抱負(fù)的水煤漿分散劑。目前索普集團(tuán)使用的煤漿添加劑合作的廠商有上海焦化廠和南京合一公司生產(chǎn)代理商供給，甲醇一期汽化爐每年消耗添加劑約為11000t，價(jià)格為2450/1600/噸，850935制自供水煤漿添加劑，如：山東鳳凰、山西豐喜、上海焦化、兗礦煤化等公司下屬全局部廠。影響水煤漿的參數(shù)有：1〕：粒度級(jí)配【100-200；200-300；300爭(zhēng)論積存效率與粒度分布的關(guān)系，是制漿技術(shù)的根底理論之一。國(guó)際上最著名的是獲美國(guó)專利的Alfred產(chǎn)品很少符合這種分布，用它也無(wú)法推斷一種實(shí)際粒度分布積存效率的高低，更不適用于水煤漿制備中常遇到的多峰粒度分布。制備高濃度水煤漿時(shí)，要求煤炭不但應(yīng)磨至肯定的細(xì)度，更重要的是它的粒度分布應(yīng)能使大小顆粒相互充填，削減顆粒間空隙?？障堵噬?，即固體占有率(稱積存效率)高，用少量水就能使?jié){體流淌。試驗(yàn)可使用的煤為雙峰分布，將肯定量粉碎過(guò)的原煤放入球磨機(jī)中，參加肯定數(shù)目和肯定級(jí)配的鋼球分別研磨，40min，3h70200粒度分布的粗煤粉和細(xì)煤粉。制漿所用煤為粗煤粉和細(xì)煤粉依據(jù)質(zhì)量比1:1混合，或者其他目數(shù)及比照。2〕：pH8~9〕，漿添加劑313%左右，4‰-1%的添加量)，方向：固體狀煤漿添加劑4〕：煤制狀況原煤需要進(jìn)展工業(yè)分析及元素分析：1〕：工業(yè)分析：M〔水分〕；A〔灰分〕；V1〕：工業(yè)分析：M〔水分〕；A〔灰分〕；V〔揮發(fā)分〕；FC〔固ad ad daf daf定碳〕〔質(zhì)量分?jǐn)?shù)〕2〕：元素分析：C2〕：元素分析：C；H;Odaf daf;Ndaf;Sdaf〔質(zhì)量分?jǐn)?shù)〕daf評(píng)價(jià)方法：等，可用以下評(píng)價(jià)方法：1〕：黏度測(cè)定：承受NDJ-1B360r/min30℃恒溫，5min11min~15min2〕：流淌性測(cè)定：承受目測(cè)法，分為四級(jí)，A平滑不連續(xù)；BC才能較好地流淌；D3〕：析水率D25mm×250mm密封，7d析水率=析水高度〔cm〕/水煤漿原始高度〔cm〕×100%4〕:穿透率25.9g穿透率=插入高度〔cm〕/水煤漿原始高度〔cm〕×100%5〕：水煤漿濃度：水煤漿濃度=干煤質(zhì)量〔g〕/[干煤質(zhì)量〔g〕+水重〔g〕]×100%6〕：最大成漿濃度試驗(yàn)，評(píng)定添加劑性能的一種指標(biāo)，在添加劑用量11200cp=1200mpa··s〔100s-1〕，水煤漿的濃度值。1〕：復(fù)配工藝首先對(duì)索普氣化爐所使用的原料煤進(jìn)展工業(yè)分析及元素分析，充分了解其煤種的特點(diǎn)，再者就目前市場(chǎng)上銷售的水煤漿添加劑進(jìn)展技術(shù)了解〔作用機(jī)理，成分含量等〕，在了解其機(jī)理后可進(jìn)展有選擇的復(fù)配。①：兩種煤漿添加劑成品直接混合，攪拌，調(diào)整pH成漿效果。優(yōu)點(diǎn)是此方法試驗(yàn)起來(lái)簡(jiǎn)便，快速，缺點(diǎn)是試驗(yàn)較為盲目，因各添加劑生產(chǎn)廠商對(duì)其技術(shù)的保密，不能保證會(huì)有較好的復(fù)配成果。②：針對(duì)索普煤種特點(diǎn)，先選擇一種較為合理，成漿好的水煤漿添加劑，如目前索普所使用的添加劑，或者價(jià)格更低的添加劑。添加有機(jī)或者無(wú)機(jī)鹽，外表活性劑等〔木質(zhì)素磺酸鹽，萘磺酸鹽，聚氧乙烯高聚物等〕，并試驗(yàn)其效果。2〕：開(kāi)發(fā)具有自主產(chǎn)權(quán)的型水煤漿添加劑開(kāi)發(fā)性價(jià)比高且具有自主產(chǎn)權(quán)適合本公司及更廣的復(fù)合型水煤漿添加劑，用于應(yīng)對(duì)氣扮裝置制漿日益簡(jiǎn)單的工況。提高漿體濃度的同時(shí)，降低煤漿粘度，提高煤漿流淌性，削減本錢。所用的復(fù)合型煤漿添加劑可以為聚羧酸系列添加劑，聚烯烴系列添加劑，造紙黑液綜合利用等。①造紙黑液綜合利用造紙廠每年會(huì)有大量的黑液產(chǎn)出，作為廢水排放，污染環(huán)境，黑液中含有大量的木質(zhì)素，腐殖酸等，價(jià)格低廉，可綜合利用改性為水煤漿添加劑和水泥減水劑。試驗(yàn)方案一：2 將造紙黑液調(diào)整至pHNaSO〕〔質(zhì)量5:1100℃，常壓下攪拌均勻磺化，再參加肯定量的醛類化合901/4pH2 試驗(yàn)方案二：對(duì)黑液中的有效成分進(jìn)展提取，再經(jīng)過(guò)磺化處理，生產(chǎn)黑液添加劑。調(diào)劑黑液pH395℃〕和縮聚〔參加肯定量的醛類物質(zhì)，掌握溫度為90℃，生成高分子產(chǎn)物〕，提取有效成分，制造出黑液添加劑。②復(fù)合水煤漿添加劑分析市面上常見(jiàn)并工業(yè)化的添加劑主要成分，進(jìn)展篩選依據(jù)肯定的關(guān)系復(fù)配。試驗(yàn)思路：30-75%的木質(zhì)素磺酸鹽，10-45%的磺酸鹽甲醛縮合物，5-15%的聚氧乙烯醚類，5-25%的磷酸鹽，0-5%的酸堿調(diào)整劑，0-2%的穩(wěn)定劑，將其各組分按肯定比例調(diào)配成固態(tài)粉末狀或肯定濃度的水溶液，然后參加干3%左右。可通過(guò)此配方，并試驗(yàn)其水煤漿的性能。50%制備好木質(zhì)素磺酸鈉，20%的磺酸鹽甲醛縮合物，10%的聚氧乙烯醚，15%的磷酸鹽，3%的酸堿調(diào)整劑，2%的穩(wěn)定劑[無(wú)機(jī)鹽、高分子有機(jī)化合物，如常見(jiàn)的聚丙烯酰胺絮凝劑、羧甲基纖維素以及一些微細(xì)膠體粒子〔如有機(jī)膨潤(rùn)土〕]。調(diào)制成漿體或固態(tài)。最終試驗(yàn)其成漿效果。③：聚羧酸水煤漿添加劑聚羧酸系水煤漿添加劑具有碳鏈長(zhǎng)、活性吸附點(diǎn)多以及含有聚氧乙烯醚長(zhǎng)支鏈等特點(diǎn)。通過(guò)查閱相關(guān)資料及專利，覺(jué)察目前所使用過(guò)的減水劑主要成分為聚羧酸系列，為水泥混凝土運(yùn)用中的一種水泥分散劑。對(duì)市場(chǎng)上可購(gòu)入的聚羧酸類添加劑，進(jìn)展分析，或適當(dāng)匹配本公司煤種，做初步探究實(shí)驗(yàn)。對(duì)其成分含量，功能基團(tuán)生疏了解后，可做進(jìn)一步開(kāi)發(fā)，改性，匹配等，