三种水质对煤沥青水浆制备及性质的影响.pdf

《三种水质对煤沥青水浆制备及性质的影响.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、第37卷第4期煤炭转化Vo1．37No．42014年1O月C0ALC0NVERS10N0ct．2O14三种水质对煤沥青水浆制备及性质的影响辛宪耀’李兴。’常宏宏魏文珑摘要以中温煤沥青为原料，采用冷冻粉碎方法制得具有一定粒度级配的煤沥青粉后，再加入适量分散剂与去离子水、自来水和焦化废水分别制备煤沥青水浆．考察了分散剂用量与煤沥青水浆流变性的关系，并对分散剂在煤沥青表面的吸附和Zeta电位进行了研究．研究表明，三种水均能制得浆体浓度为7O的煤沥青水浆，且浆体的表观黏度均随剪切速率的增加呈下降趋势．由去离子水、自来水

2、和焦化废水制得煤沥青水浆的低位发热量、挥发分和灰分均达水煤浆I级标准，硫分达Ⅱ级标准．三种水的分散剂溶液在煤沥青表面的吸附量和Zeta电位均随分散剂浓度的增加呈增大趋势，当分散剂浓度达到一定值后继续增加分散剂的浓度，吸附量和Zeta电位稍有下降，且吸附量和Zeta电位达到最大时对应的分散剂浓度基本相同．关键词煤沥青，煤沥青水浆，去离子水，自来水，焦化废水中图分类号TQ522．65、焦化废水的主要指标参数见表1．0引言表1焦化废水的主要化学指标煤沥青是煤焦油加工过程中的大宗产物，约占Table1Chemicali

3、ndexesofqokingwastewater煤焦油产量的551]，国内外对煤沥青的研究主要p—H(COD／Volatilephenol／NH+一N／Cyanide／Oil／mg·L-)(mg·L)(mg．L)(nag·L-)(mg·L)集中在浸渍剂沥青、针状焦引、碳纤维、筑路和建筑材料等方面，但上述应用研究大多尚未实现1．2实验方法工业化规模生产．煤沥青的加工利用水平对整个煤将适量分散剂溶于去离子水、自来水或焦化废焦油加工产业而言意义重大，若要提高煤焦油加工水中，搅拌均匀后缓慢加入具有一定粒度级配的煤的竞争

4、力，进一步研究开发煤沥青的深加工产品显沥青粉，控制转速在3000r／min搅拌均匀后即得煤得尤为重要．笔者参照水煤浆Ⅲ和石油沥青浆嘲的沥青水浆．采用NXS一4C水煤浆旋转黏度计测定浆概念提出了煤沥青水浆(简称CWPS)的概念[9-l0]，体表观黏度，参照水煤浆技术条件以浆体温度为并针对分散剂与浆体性质进行了大量研究工作．本20℃，剪切速率为100S时表观黏度不超过1200实验结合前期研究工作进一步比较了去离子水、自来mPa·S作为最大成浆浓度的衡量标准，以表观黏水和焦化废水对煤沥青水浆的制备及其性质的影响度随剪

5、切速率的变化趋势评价浆体流变性．分散剂规律．在煤沥青表面的吸附和Zeta电位的测定方法见文1实验部分献[11]．1．1原料2结果与讨论实验用分散剂为复合型季铵盐阳离子表面活性2．1煤沥青水浆的流变性剂，活性物有效含量为50．实验用煤沥青的软化实验确定三种水制得煤沥青水浆的最大成浆浓点为88．7。C，属中温煤沥青．煤沥青的元素分析、度均为7O，因此固定浆体浓度为7O，进一步考煤沥青粉的制备及粒度分布、煤沥青水浆的分析方察分散剂用量(占煤沥青粉的质量分数)对去离子法见文献[1O]．水、自来水和焦化废水制得煤沥青水浆

6、流变性的影实验用自来水符合GB5749—2006质量标准，响，结果见第48页图1．*国家自然科学基金资助项目(21206103和21076135)．1)硕士生、工程师，辽宁工程技术大学安全科学与工程学院，123000辽宁阜新；山西晋城煤业集团通风处，048000山西晋城；2)博士、副教授；3)博士、教授，太原理工大学化学化工学院，030024太原收稿日期：2014—01—30；修回日期：2014—05—3048煤炭转化由图1可知，以去离子水、自来水和焦化废水制得的浆体浓度为70煤沥青水浆的表观黏度均随剪切速率的

7、增加而呈下降趋势，说明煤沥青水浆属于假塑性流体，且具有明显的“切稀性”．同一剪切速率下表观黏度随浆体浓度的增大而增加．从总体趋势分析，由自来水制得煤沥青水浆的流变性比其他两种水制得煤沥青水浆的流动性好．分散剂用量对浆体流变性的影响较小，分散剂用量在0．4～1．0范围内均能制得符合要求的煤沥青水浆．2．2煤沥青水浆的性能分析参照GB／T18856—2002《水煤浆质量实验方法》对煤沥青水浆进行了分析，结果见表2．由表2可知，三种水对煤沥青水浆的燃烧性质影响不大．所测项目中低位发热量、灰分和挥发分达到水煤浆I级标准

8、，硫分达到水煤浆Ⅱ级标准．n]2．3分散剂在煤沥青表面的吸附作用用去离子水、自来水和焦化废水分别配制浓度为0mg／L，200mg／L，400mg／L，600mg／L，800mg／L，1000mg／L，1200mg／L，1600mg／I一∞^Hg)／P～∞．BdⅢ一＼和2504040m3g3／2L2的l分1散剂溶液，采用紫外分光光度法87654321测定分散剂在煤沥青表面的吸附量，结果见