改性木質(zhì)素類水煤漿分散劑的合成與應(yīng)用.pdf

1、水煤漿是20 世紀(jì)70 年代石油危機(jī)中迅速發(fā)展起來的一種新型煤基潔凈燃料。水煤漿技術(shù)在中國能源發(fā)展計劃中具有十分重要的戰(zhàn)略意義。水煤漿分散劑是制備高濃度、高穩(wěn)定性水煤漿的關(guān)鍵。目前工業(yè)常用的水煤漿分散劑有萘磺酸鹽甲醛縮合物、聚烯烴磺酸鹽、聚羧酸鹽、木質(zhì)素磺酸鹽等。木質(zhì)素系水煤漿分散劑主要是造紙廢液再加工產(chǎn)品，具有原料豐富、成漿穩(wěn)定性較好，析水較少的優(yōu)點，但木質(zhì)素類分散劑制漿具有粘度大、流動性差等缺點，對木質(zhì)素進(jìn)行改性，提高其分散降粘性能

2、，已成為目前水煤漿添加劑研究重點。 本論文首先對10 種內(nèi)蒙古煤質(zhì)進(jìn)行了工業(yè)分析和元素分析，并研究了粒度分布對水煤漿成漿性能的影響，得到了最適宜內(nèi)蒙古煤種的制漿粒度分布。 其次，對木質(zhì)素磺酸鹽的改性方法進(jìn)行了系統(tǒng)地研究，包括磺化改性、磺化縮合改性、磺甲基化縮合改性、接枝改性以及復(fù)配改性，本論文還對木質(zhì)素磺酸鹽與萘磺酸鹽的共縮聚改性進(jìn)行了初步探索。 通過向木質(zhì)素磺酸鹽分子中進(jìn)一步引入磺酸基，提高其分散性能。合成了分

3、散性較好且制漿成漿性穩(wěn)定的改性木質(zhì)素磺酸鹽分散劑?？疾炝嘶腔瘯r間、磺化試劑的種類及其用量對改性木質(zhì)素磺酸鹽分散劑性能的影響。 利用正交實驗考察并優(yōu)化了木質(zhì)素磺酸鹽磺化縮合改性的反應(yīng)條件，并通過紅外光譜對合成的改性木質(zhì)素分散劑的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。結(jié)果顯示，磺化試劑和縮合試劑的用量、反應(yīng)體系pH 值對產(chǎn)物性能的影響至關(guān)重要。優(yōu)化的磺化縮合改性反應(yīng)條件為：亞硫酸鈉的加入量為木質(zhì)素磺酸鹽質(zhì)量的50％，磺化反應(yīng)的pH 值為11.5，甲醛的加

4、入量為木質(zhì)素磺酸鹽質(zhì)量的50％，縮合反應(yīng)pH 值為10，縮合催化劑的適宜用量為3％。 對木質(zhì)素磺酸鹽進(jìn)行了磺甲基化縮合改性，提高其分散和穩(wěn)定性能。實驗得到了最佳合成反應(yīng)條件：縮合反應(yīng)溫度為70℃，磺甲基化pH 值為10.5 左右，縮合反應(yīng)pH 值為10.5。通過加入脫水縮合催化劑，進(jìn)一步提高了改性木質(zhì)素磺酸鹽的制漿分散性和穩(wěn)定性。 在對木質(zhì)素磺酸鹽進(jìn)行氧化-接枝共聚-縮合改性研究中，優(yōu)化了反應(yīng)條件，并利用紅外光譜對改性產(chǎn)