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作者:威廉亚洲 发布时间:2021-01-10 11:26

  随着全球能源与环境矛盾日益严峻,能源的清洁生产和利用越来越受到重视。我国是一个以煤炭为主要能源消费的国家,煤炭资源在我国的能源生产和消费中占有非常大的比重,这对我国能源、经济和环境的协调发展提出了新的考验。洁净煤技术是我国应对能源安全与环境问题的重要选择。水煤浆技术是我国应对能源安全与环境矛盾的基本能源政策,也是洁净煤技术的关键内容。添加剂是水煤浆制备的核心技术之一,研制原料丰富、价格低廉、生产清洁、性能优良的高效水煤浆添加剂能有效的推动水煤浆行业的快速发展。神华煤作为我国产量最大、储存最丰富的煤种,研究神华煤的成浆性对于水煤浆技术在我国的应用有着非常重要的推进作用。本文采用红外光谱法分析研究了神华煤的分子结构,神华煤富含羟基、羧基和醚氧基等含氧官能团。神华煤煤质的工业分析显示其具有低灰、低可磨性指数、高水分、高含氧量等不利于成浆的特点,因此神华煤难以制备高浓度的水煤浆。通过粒度级配的方法研究了不同粒度级配对神华煤成浆性能的影响,在满足水煤浆国标对煤粉粒径的要求下,当神华煤粗颗粒(74μm)和细颗粒(33μm)质量比为3:1时成浆效果最优。比较市场常用添加剂对神华煤成浆性的影响,结果表明:添加剂NSF和NDF对神华煤成浆性较好,但是稳定性差,DCS成浆性一般,但是有较高的稳定性。基于神华煤的分子结构和煤质特征,在DCS的合成基础上引入活性基团A,通过正交实验和单因素实验法确定了合成高效的神华煤水煤浆添加剂DCS-A的工艺条件;DCS-A较DCS具有较好的分散性其添加量降低了0.2%,而且能将神华煤水煤浆浓度从60.9%提到到63.1%,DCS-A的成浆性能远远优于DCS、NSF和NDF。通过对DCS-A的性能的研究表明:DCS-A是一种分散性好、稳定性高、适应煤种宽的高效的复合型水煤浆添加剂。对于难成浆的江西萍乡煤和易成浆的湖南衡阳煤都有很好的适应性。最后通过分散现象、吸附实验以及红外光谱法探讨了DCS-A的分散机理,确定了DCS-A的分散性主要与其分子中疏水性的=CH-、亚甲基-CH2-和芳环以及亲水性的酚羟基、磺酸根有关。

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