费托合成废催化剂蜡渣掺混对工业水煤浆成浆特性的影响

将蜡渣以不同比例掺入工业水煤浆中制备环保型水煤浆,可实现费托合成废催化剂蜡渣资源化、无害化处理。利用旋转流变仪测定浆体的最大成浆浓度、流变性等,借助Zeta电位仪定量分析添加蜡渣对于水煤浆稳定性的影响,使用FTIR表征煤、蜡渣颗粒表面的官能团,利用SEM和接触角测量仪对煤和蜡渣表面形貌和接触角进行分析,通过绘制蜡渣水煤浆的稳定分散图,探究蜡渣的掺混对成浆特性的影响机制。结果表明：随着蜡渣添加量的增加,浆体表观黏度增大,最大成浆浓度降低,水煤浆和蜡渣水煤浆都表现出剪切变稀的假塑性特征;加入蜡渣后,浆体的Zeta电位有所增大,蜡渣水煤浆的析水率与相同浓度的工业水煤浆的析水率相比区别不大;通过红外光谱仪及接触角分析仪分析可知,蜡渣表面活性差,疏水性强,进入水煤浆后,水会在蜡渣颗粒表面聚结,造成浆体中自由水损失,从而造成黏度增加,最大成浆浓度降低;同时由于煤表面形成了水化膜,其表面亲水,蜡渣表面疏水,在体系中二者不会发生团聚,所以蜡渣的加入对浆体的稳定性起到了一定的积极作用。     

活性污泥掺混水煤浆的成浆性能实验研究

将活性污泥(干基)以不同的比例与煤粉掺混,制备污泥水煤浆,研究污泥掺混量、添加剂用量、温度以及剪切速率对污泥水煤浆成浆特性的影响,并对掺混活性污泥煤浆进行流变特性和黏温特性分析研究。结果表明:污泥掺混量增加时,污泥水煤浆的最大成浆浓度有下降趋势,添加剂用量可提高污泥掺混水煤浆的整体性能;浆体温度在20℃~60℃时,水煤浆表观黏度降低,整体煤浆性能提升;掺混污泥水煤浆呈假塑性流体特征,污泥掺混量增大,浆体的假塑性特征变化并不明显;污泥添加量1%以下时,活性污泥加入对原煤黏温特性无影响。     

工业废水和煤液化残渣制取水煤浆的研究

对工业废水和煤液化残渣制备水煤浆的特性进行了实验研究,在选取5#添加剂和添加剂加入量为0.4%的条件下,废水煤浆浓度、黏度、析水率、流动性均符合湿法气流床加压气化生产的要求。随着废水配入比例的增加,浆体黏度逐渐增大,煤浆稳定性得到改善。随着废水稀释比例的增加,最高成浆浓度逐渐升高。利用工业废水和煤液化残渣制取水煤浆,减轻了对环保的负担。     

掺加采油含聚废水对水煤浆制备及性能的影响

聚合物驱油技术的发展和应用大大提高了油田原油的采出率,同时产生大量含聚废水,造成环境污染。用工业废水制备水煤浆是处理工业废水的有效途径之一,但鲜见利用采油含聚废水制浆的相关研究。为了研究采油含聚废水对水煤浆制备及性能的影响,以神木烟煤为原料、萘磺酸盐甲醛缩聚物为分散剂,掺加含有阴离子型聚丙烯酰胺(HPAM)的采油含聚废水制备水煤浆。在研究确定分散剂用量及水煤浆浓度的基础上,重点考察了含聚废水掺加量对制备水煤浆的流变性和稳定性的影响。结果表明,利用含聚废水直接制备水煤浆,成浆性能良好,其表观黏度随分散剂用量的增加呈先减小后增大的规律,且随成浆浓度的增大而增大,分散剂用量为0.8%时最大制浆浓度可达56.6%,表观黏度为1 183 m Pa·s;含聚废水的掺入影响了水煤浆的流变特性,随着含聚废水掺入比例的增加,水煤浆的流动性先变差后逐渐变好,废水掺混比例为20%时,水煤浆具有较低的表观黏度,流动性良好且具有更明显的假塑性流体特征;含聚废水的掺入对水煤浆的稳定性也有较大影响,随着掺混比例的增大,水煤浆的稳定性先增加后降低,掺混较低比例(40%)的废水可以改善浆体结构,使水煤浆不易形成硬沉淀,从而提高水煤浆的稳定性。     

掺配含油污泥对水煤浆浆体性能及燃烧性能的影响

将含油污泥与水、煤粉和分散剂混合制备含油污泥煤浆,并以水煤浆为参考,研究了掺配含油污泥对水煤浆浆体性能及燃烧性能的影响。利用SEM-EDX观察含油污泥、水煤浆和污泥煤浆表观形貌,分析了掺配含油污泥后浆体的定黏质量分数、流变特性及稳定性。使用热重分析对污泥、水煤浆及污泥煤浆进行热分析实验,结合TG-DTG曲线分析了水煤浆及污泥煤浆相关的燃烧特性指数。结果表明:萘系分散剂可以降低水煤浆和污泥煤浆的黏度,分散剂的最适宜添加量为煤干基的0.3%(质量分数);由于含油污泥特殊的絮状多孔结构,添加含油污泥后浆体稠度增大、定黏质量分数降低,但浆体的流变指数n值减小、析水率降低、Zeta电位绝对值增大,即浆体的假塑性和稳定性增强;添加含油污泥后煤浆燃烧速率增大,TG曲线向低温度区偏移,且污泥煤浆的S_w,R_w,C_b和S值等燃烧性能指数都要优于普通水煤浆的相应值,添加含油污泥促进了水煤浆的燃烧过程。     

煤转化废水制备水煤浆技术的研究

为资源化利用煤转化废水,将固定床气化、气流床气化和煤焦化3种不同煤转化工艺产生的废水与神华煤掺混制备水煤浆,分析了废水制备水煤浆的成浆性、流变性和稳定性。结果表明:固定床气化废水与焦化废水对水煤浆成浆性能影响较大,会使成浆浓度下降、黏度上升,但可以制出符合要求的水煤浆;气流床气化废水有利于改善水煤浆成浆性能,与常规水煤浆相比,气流床气化废水水煤浆成浆浓度上升、黏度下降。3种煤转化废水水煤浆都具有良好的屈服假塑性流体特性和较好的稳定性,便于水煤浆的存储和运输。     

利用碱性物质对污泥改性制备污泥水煤浆的实验研究

针对污泥水分高、表面亲水性官能团多、持水性强、难以直接与煤掺混制备水煤浆的特性,进行了添加碱性物质对污泥改性制备污泥水煤浆的研究。结果表明,污泥经NaOH改性后,与煤掺混可以制备出浓度较高、黏度、流动性均好的污泥煤浆。同时发现,选用碱性造纸黑液改性污泥,不仅可以制备出性能好的污泥煤浆,而且可以节约制浆用水、添加剂,减轻了造纸黑液对环境造成的污染。     

掺混生化污泥对水煤浆浆体性能及气化性能的影响

将生化污泥掺混在水煤浆中,制备成浆体,通过对掺混生化污泥后添加剂加量、浆体浓度、流变特性、析水率及气化模拟计算的分析研究,考察了生化污泥对浆体性能及气化性能的影响。结果表明,在浆体浓度不变的情况下,生化污泥最大添加量为10%,同时需提高添加剂加量维持浆体性能;添加10%的生化污泥的浆体可用于气化过程制取合成气,气化时总干气量下降约4.8%,有效气含量下降约1.2%,比氧耗基本不变,比原料消耗增幅约6.6%。     

SAF及其与木质素磺酸钠复配分散剂的性能研究

用丙酮、甲醛、无水亚硫酸钠和水通过缩合反应制备了水煤浆分散剂SAF,并将其与木质素磺酸钠(木钠)进行复配,评价了分散剂对宁夏回族自治区羊场湾产煤的成浆性能。以表观黏度1 500 mPa.s为标准,采用复配分散剂(SAF∶木钠=1∶2)制备的水煤浆的最大成浆浓度为71%,而采用SAF、木钠制备水煤浆的最大成浆浓度分别为67%,63%;SAF、木钠和复配分散剂制得的水煤浆48 h均无沉淀产生,而三者制得水煤浆的72 h产生的析水率分别为6.0%,4.2%,2.4%,表明复配分散剂可提高煤的成浆浓度,降低析水率。     

宽沟煤热解半焦成浆性研究

为制备高浓度水煤浆,使用宽沟煤为原料,在气体热载体移动床反应器中制备了不同热解条件下的半焦,并考察了半焦的成浆特性。结果表明,热解半焦的成浆浓度高于宽沟煤,半焦浆体的表观黏度随着热解温度和热解停留时间的增加而降低。通过热解可将原煤的定黏浓度从61.15%提高到67.78%,并且提高了浆体的流变特性,屈服应力和稠度系数降低,说明热解改性是提高宽沟原煤成浆性的有效方法。热解提高了半焦的变质程度,降低了挥发分和含氧官能团含量,是半焦成浆性提高的主要原因。但热解降低了半焦的固水能力和浆体中颗粒间自由水的含量,使半焦水煤浆的稳定性有所下降,在成浆浓度66%时,原煤水煤浆的析水率为4.0%,640℃热解半焦水煤浆的析水率为14.0%。     

工业污泥废水水煤浆成浆性的研究

采用工业污泥、印染废水和神华集团的神华配煤制备工业污泥废水水煤浆,研究其成浆性能,结果表明:在污泥水煤浆添加剂添加量为0.8%,污泥添加剂量为10%,能够制备出浓度合理、表观黏度小于1200 m Pa·s的水煤浆,且浆体流动性和稳定性好;工业污泥废水水煤浆为工业污泥和印染废水的资源化利用提供了一条切实可行的新途径,真正实现了节能减排的目的。     

污泥在水煤浆气化中的应用研究

对废水处理厂的污泥成分、含水率、热值等进行了分析,将脱水污泥加入磨机与神府煤制备出污泥煤浆,污泥煤浆呈假塑性流体,具有剪切变稀的特性,有利于浆体的输送。污泥煤浆的稳定性提高,污泥起到了稳定剂的作用。少量污泥的添加对神府煤的成浆浓度无影响,污泥煤浆经过多喷嘴气化炉气化后的合成气组分无较大变化,对水质无影响,排渣良好。开辟了化工厂处理污泥的新工艺,避免了污泥的二次污染。     

工业废水制备水煤浆的性能研究

针对腈纶生产企业外排污水处理过程存在的问题,采用腈纶废水和神华煤制备水煤浆,分析了腈纶废水以及模拟丙烯腈废水制备水煤浆的性能,考察了水煤浆的浆体质量浓度、稳定性及流变特性等性能。试验结果表明:利用有机废水制备的水煤浆质量分数最高可达60%,表观黏度小于1 000mPa·s,析水率低于10%,浆体稳定性好,相同条件下与原水制备的水煤浆浓度一致,表明腈纶废水可以完全替代并优于原水制浆。验证了腈纶废水替代原水制备水煤浆的可行性,为同类型废水资源化利用提供了依据,具有良好的工业化应用前景。     

城市污泥掺混水煤浆体系对粒度和浆体流变性能的影响

为了研究城市污泥(污泥)掺混水煤浆体系对粒度和浆体流变性能的影响,通过成浆实验考察了污泥水煤浆和同样实验条件下水煤浆的粒度分布和中位径。研究表明,两种浆体的粒度均呈双峰分布,污泥的加入能明显增加细颗粒的生成,并且随着分散剂添加量和湿法球磨时间的增加,细颗粒分布增加。此外,污泥水煤浆浆体中颗粒越小,累积分布含量的增长率越大,使得成浆浓度降低,表观粘度增大。     

兖州煤成浆特性分析

以兖日水煤浆石臼中试厂加工的高浓度水煤浆为例 ,分析了兖州煤的成浆特性 ,研究了煤浆浓度与表观粘度的关系、水煤浆的流变性、稳定性情况及分散剂、煤种、煤炭粒径分布等对水煤浆质量的影响     

半焦煤样成浆性研究

为高效利用半焦,增加煤气化原料来源,采用剪切和球磨的方法,对榆神能化半焦煤样进行成浆试验,研究添加剂种类、用量、水煤浆浓度对水煤浆黏度和稳定性的影响。通过半焦和褐煤配煤成浆试验,验证配煤制浆应用于实际生产的可行性。结果表明,半焦单独成浆,添加剂选用MX,添加量为0.2%,入料浓度为69%时,理想黏度为800~1 200 m Pa·s,浆体抗剪切性能较好、稳定性佳,适合做锅炉用水煤浆。配煤成浆时,文玉褐煤与榆神能化半焦质量比为3∶7或2∶8时,可使用添加剂FX和MX,添加剂量为0.3%,成浆浓度61%左右,水煤浆黏度为(1 000±200)m Pa·s,稳定性72 h析水率7%,无硬沉淀,均可达到实际生产需要,适合做气化用水煤浆。在选择合适添加剂的基础上,半焦单独成浆,半焦与褐煤配煤成浆均可达到实际生产要求。     

掺配炼油厂浮渣、污泥制备水煤浆的实验研究

对神优煤掺配炼油厂浮渣、污泥制备水煤浆进行了实验研究。在选用星光宝亿生产的水煤浆添加剂以及添加量为1.5‰条件下,神优煤掺配浮渣、污泥均能够制备出煤浆浓度、黏度、流动性、稳定性符合工业要求的水煤浆。随着浮渣、污泥掺配比例的提高,煤浆的黏度逐渐增大。浮渣的掺配量控制在8%以下、净化污泥的掺配量控制在5%以下、脱水污泥的掺配量控制在3%以下制备的水煤浆性能较好。     

新型腐殖酸分散剂及其对水煤浆的分散性能研究

以腐殖酸、无水亚硫酸钠、甲醛、β-萘磺酸钠为主要原料,通过磺甲基化和缩聚反应,制备出一种新型的腐殖酸分散剂HBNS,将其应用到榆林煤制浆中,考察水煤浆的成浆性能、稳定性及HBNS与煤粒复合体系的Zeta电位。结果表明,HBNS的分散性、稳定性均优于传统的腐殖酸分散剂,当其用量为0. 5%时,可获得浓度高达68%的水煤浆,浆体表观黏度为632 mPa·s,水煤浆的流动度为123 mm;静止7 d时,水煤浆的析水率为5. 7%,析水较少,且浆体底部为软沉淀; Zeta电位的绝对值随着HBNS添加量的增加而增大,水煤浆体系的稳定性明显增强。     

废弃生物质制备水煤浆及其成浆特性的研究进展

将污泥、秸秆、藻类等废弃生物质用于制备水煤浆,实现废弃物的减量化、无害化、资源化,是废弃物处置的发展方向之一。生物质种类繁多、结构复杂,开展生物质与煤共成浆特性的研究意义重大。本文总结了用于制备生物质水煤浆的废弃物种类、制备水煤浆前生物质的改性技术、研究生物质水煤浆特性所采用的测试技术以及生物质对水煤浆成浆性能的影响。污泥等生物质高含水率、孔隙发达、成分复杂的特点导致其不易于成浆,但生物质水煤浆的假塑性、触变性和稳定性比普通水煤浆好。最后提出了对生物质水煤浆成浆特性重点研究方向的思考:加强生物质改性预处理的研究;深化生物质与煤共成浆微观机理的研究;研究开发适用于生物质水煤浆的添加剂。     

新型腐殖酸分散剂及其对水煤浆的分散性能研究

以腐殖酸、无水亚硫酸钠、甲醛、β-萘磺酸钠为主要原料,通过磺甲基化和缩聚反应,制备出一种新型的腐殖酸分散剂HBNS,将其应用到榆林煤制浆中,考察水煤浆的成浆性能、稳定性及HBNS与煤粒复合体系的Zeta电位。结果表明,HBNS的分散性、稳定性均优于传统的腐殖酸分散剂,当其用量为0. 5%时,可获得浓度高达68%的水煤浆,浆体表观黏度为632 mPa·s,水煤浆的流动度为123 mm;静止7 d时,水煤浆的析水率为5. 7%,析水较少,且浆体底部为软沉淀; Zeta电位的绝对值随着HBNS添加量的增加而增大,水煤浆体系的稳定性明显增强。