發(fā)布時(shí)間：2020-10-22 13:45

　　 本文從水煤漿結(jié)構(gòu)類型和水煤漿性能要求兩個(gè)方面對(duì)水煤漿進(jìn)行了簡(jiǎn)要介紹;闡述了水煤漿分散劑的作用機(jī)理;通過(guò)水煤漿分散劑的分類簡(jiǎn)單說(shuō)明了水煤漿分散劑的研究現(xiàn)狀。目前,由于能源問(wèn)題和環(huán)境污染問(wèn)題的日益加重,水煤漿作為一種煤的潔凈燃燒技術(shù)受到業(yè)內(nèi)人士的高度重視;水煤漿分散劑是水煤漿制備過(guò)程中最重要的一種添加劑,也在向綠色環(huán)保、可生物降解、無(wú)毒的方向發(fā)展。淀粉是一種天然高分子化合物,來(lái)源廣泛、可降解、無(wú)毒的特點(diǎn)使其逐漸成為水煤漿分散劑領(lǐng)域一個(gè)重要的研究方向。本文以(NH4)2S2O8為引發(fā)劑,以氧化淀粉為原料,與苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯磺酸鈉和丙烯酸等乙烯單體進(jìn)行自由基接枝共聚,制備了氧化淀粉接枝苯乙烯磺酸鈉和丙烯酸共聚物水煤漿分散劑(OSSA)和氧化淀粉接枝甲基丙烯磺酸鈉和丙烯酸共聚物水煤漿分散劑(OSMA);又以陽(yáng)離子淀粉為原料,以(NH4)2S2O8為引發(fā)劑,與苯乙烯磺酸鈉、甲基丙烯磺酸鈉和丙烯酸等乙烯單體進(jìn)行自由基接枝共聚,分別制備了陽(yáng)離子淀粉接枝苯乙烯磺酸鈉和丙烯酸共聚物水煤漿分散劑(CSSA)和陽(yáng)離子淀粉接枝甲基丙烯磺酸鈉和丙烯酸共聚物水煤漿分散劑(CSMA)。通過(guò)接枝率、接枝效率、紅外光譜、GPC分析等對(duì)其結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征;并用彬長(zhǎng)煤制備水煤漿(CWS),考察了CWS漿體的表觀黏度、Zeta電位、流變性、吸附量、穩(wěn)定性等參數(shù),最后對(duì)其接枝共聚物與煤粒的作用機(jī)理進(jìn)行了探討。結(jié)果表明,OSSA分散劑的最佳用量為0.3wt%,最佳制漿濃度為65wt%,表觀粘度為568m Pa·s;飽和吸附量為3.42mg/g;放置7d后析水率為6.2%。OSMA分散劑的最佳用量為0.3wt%,最佳制漿濃度為65wt%,表觀粘度為819m Pa·s;飽和吸附量2.26mg/g;放置7d后析水率為7.1%。CSSA分散劑的最佳用量為0.4wt%,最佳制漿濃度為65wt%,表觀粘度為599m Pa·s;飽和吸附量為3.76mg/g;放置7d后析水率為5.8%。CSMA分散劑的最佳用量為0.4wt%,最佳制漿濃度為65wt%,表觀粘度為798m Pa·s;飽和吸附量3.45mg/g;放置7d后析水率為6.3%。最后,本文對(duì)CSSA分散劑和OSSA分散劑的性能進(jìn)行了對(duì)比,結(jié)果表明,OSSA分散劑比CSSA分散劑的分散性能好,而CSSA分散劑的穩(wěn)定性較OSSA分散劑的穩(wěn)定性好;探討了兩類分散劑的吸附機(jī)理,分析發(fā)現(xiàn)兩類分散劑的作用主要是通過(guò)分散劑側(cè)鏈上的芳環(huán)和碳?xì)滏溛皆诿毫１砻?親水淀粉長(zhǎng)鏈、磺酸基、羧基等親水基團(tuán)伸入水中,形成穩(wěn)定的單層吸附,改善煤粒表面親水性;CSSA分散劑分子中的正電荷能夠與煤粒表面的形成靜電引力,促進(jìn)吸附;形成吸附層的復(fù)合煤粒間的既有立體排斥力、靜電排斥力,又能產(chǎn)生空間位阻,同時(shí)作用,得到降黏和穩(wěn)定的效果。
【學(xué)位單位】：陜西科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位年份】：2015
【中圖分類】：TQ536
【部分圖文】：

高 CWS 中煤的含量，用于制漿的煤粒的粒度劑劑作用機(jī)理能夠有效的改善 CWS 的分散性、流變性和觸界面性質(zhì)，使煤粒能夠在水中均勻分開(kāi)，表散劑分子一般都具有兩親性的分子結(jié)構(gòu)，分疏水區(qū)相互作用，而親水基則能夠與水結(jié)合在煤粒表面，從而使煤粒表面由疏水變?yōu)橛H成的水化膜對(duì)原煤粒起到了保護(hù)作用，這樣水的空間立體結(jié)構(gòu)；形成的這種“復(fù)合煤粒”種特定結(jié)構(gòu)對(duì)煤粒表面性質(zhì)的改變主要有一表面親水性能力可以用水作用在物質(zhì)表面后接觸角的大計(jì)算如式（1-1）；由公式可以看出，物質(zhì)表面質(zhì)有關(guān)[13]。

圖 2-1 煤樣的粒度分布ig 2-1 Particle size distribution of coal sampl工藝備工藝如圖 2-2 所示：圖 2-2 實(shí)驗(yàn)室工藝流程圖Fig 2-2 Technological process in laboratory計(jì)算預(yù)混 機(jī)械攪拌混合 0 50 100 150 200 250 300Diameter (um)

Turbiscan Lab 穩(wěn)定性分析儀不僅能夠觀測(cè) CWS 漿體上層清液層的變化，還可以觀察到渾濁區(qū)的變化，并可以客觀地反映漿體中團(tuán)聚、絮凝、沉降等一系列變化。采用穩(wěn)定性分析儀測(cè)試水煤漿穩(wěn)定性具有比傳統(tǒng)方法更快更準(zhǔn)確的優(yōu)點(diǎn)，更能夠應(yīng)用于穩(wěn)定性機(jī)理研究[81]。將 OSSA 和 OSMA 分散劑分別用于彬長(zhǎng)煤制備 CWS，固定水煤漿濃度為60 wt%，分散劑加量為 0.75 wt%，考察兩種分散劑對(duì)水煤漿清液區(qū)、渾濁區(qū)的影響。1）分散劑對(duì)水煤漿清液區(qū)的影響圖 3-14、3-15 為穩(wěn)定性分析儀原始掃描圖譜。掃描圖譜分為兩個(gè)部分：透射光譜和反射光譜。在水煤漿穩(wěn)定性分析實(shí)驗(yàn)中，研究透射光譜的主要目的是確定水煤漿的邊界，研究反射光譜可以反應(yīng)出水煤漿上層清液區(qū)的變化及中間渾濁區(qū)的煤粒沉降、絮凝行為[82]。在反射光譜中，0~1mm 區(qū)域?yàn)闃悠饭艿撞克�，與體系穩(wěn)定性無(wú)關(guān)；1~4mm 區(qū)為水煤漿樣品的沉淀區(qū)，考察意義不大。水煤漿穩(wěn)定性分析儀主要分析的范圍為渾濁區(qū)及清液區(qū)。
【參考文獻(xiàn)】

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本文編號(hào)：2851677