木質(zhì)素制復(fù)合型水煤漿添加劑的研究.pdf

1、煤炭是我國(guó)的主要能源,在未來(lái)相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)期內(nèi),以煤為主的能源生產(chǎn)和消費(fèi)結(jié)構(gòu)在我國(guó)不會(huì)發(fā)生根本性的改變。為了保證我國(guó)的能源安全,潔凈高效利用我國(guó)豐富的煤炭資源,使資源、經(jīng)濟(jì)和環(huán)境協(xié)調(diào)發(fā)展,開(kāi)發(fā)和推廣潔凈煤技術(shù)是我國(guó)的最佳選擇。 水煤漿技術(shù)是潔凈煤技術(shù)的重要內(nèi)容,添加劑是水煤漿的核心技術(shù)之一。研究開(kāi)發(fā)原料來(lái)源廣、性能優(yōu)良、價(jià)格低廉的復(fù)合型水煤漿添加劑對(duì)降低水煤漿成本、提高水煤漿質(zhì)量、推進(jìn)水煤漿產(chǎn)業(yè)化進(jìn)程、發(fā)揮水煤漿的代油及節(jié)能環(huán)保優(yōu)勢(shì)

2、有重要的意義。 根據(jù)木質(zhì)素的結(jié)構(gòu)與性質(zhì),提出以木質(zhì)素為原料合成復(fù)合型水煤漿添加劑DCSA的工藝技術(shù)路線,探討了影響DCSA的主要因素,用序列實(shí)驗(yàn)方法確定合成DCSA的最佳工藝參數(shù),即：100g木質(zhì)素與10g氧化劑于溫度T1下反應(yīng)H1小時(shí),使木質(zhì)素活化,然后加入30g磺化劑于溫度T2下反應(yīng)H2小時(shí)：最后加入30g聚合劑于溫度T3下反應(yīng)H3小時(shí),得到DCSA產(chǎn)品。不同煤種的成漿性實(shí)驗(yàn)表明:DCSA適應(yīng)的煤種廣,有良好的分散與穩(wěn)定性能

3、,具有突出的性價(jià)比,市場(chǎng)前景廣闊。 用離子交換法測(cè)定了添加劑DCSA的磺化度,探討了DCSA的磺化度與煤的成漿性能的關(guān)系,結(jié)果表明:DCSA的磺化度愈高,水煤漿粘度越低,DCSA的分散性越好。對(duì)DCSA和有代表性的山西煤、婁底煤、義馬煤進(jìn)行了紅外光譜分析,發(fā)現(xiàn)DCSA和山西煤、婁底煤、義馬煤有相似的結(jié)構(gòu)官能閉。根據(jù)相似相溶原理,DCSA能吸附在煤粒表面。煤的吸附實(shí)驗(yàn)顯示DCSA在煤表面的吸附等溫線呈L型。 DCSA含有兩

4、類起分散作用的官能團(tuán),一類是具有親水性能的磺酸根基團(tuán)；另一類是具有親煤性能的芳基基團(tuán)。由于DCSA在煤水的粗分散體系中起橋架作用,一端與煤連接,另一端與水連接,因而阻止煤顆粒的聚集與沉淀,使水煤漿具有良好的流變性能和穩(wěn)定性能。DCSA的分子長(zhǎng)度大,有多個(gè)極性基團(tuán),通過(guò)氫鍵或其他鍵在煤粒間架橋形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),能在煤粒表面有較厚的水化膜,這些極性基團(tuán)和水分子之間有較強(qiáng)的親合力,因而漿體不易析水沉淀,具有良好的穩(wěn)定性能。復(fù)合型水煤漿添加劑的研究