水煤浆分散剂SAF的合成、复配及应用研究

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由于世界石油短缺,水煤浆作为一种可以替代石油的清洁燃料而引起了世界各国的关注。但是水煤浆毕竟是固液两相粗分散体系,属于热力学不稳定体系,因此添加剂特别是分散剂对制备性能优良的水煤浆意义重大。但传统分散剂一般具有合成工艺复杂、价格较高、析水率大、适用范围窄等缺点,因此需要开发新型水煤浆分散剂。本论文合成了一种近年来新发现的水煤浆分散剂磺化甲醛-丙酮缩聚物(SAF),并将其与木质素磺酸钠(简称:木钠)复合使用,制备性能优良的水煤浆。主要研究结果包括以下几点:(1)利用正交实验,优化了的分散剂磺化甲醛-丙酮缩聚物(SAF)制备条件,其最佳物质的量比为n甲醛:n丙酮:n无水Na2S03:n H2O为2.1:1:0.5:1.6,最佳反应温度为70℃,最佳反应时间为3h;将分散剂SAF用于灰分为4.24%、12.89%、18.49%的羊场湾煤,当分散剂用量分别为0.8%、0.5%、0.5%时,最大成浆浓度分别为66%、65%、68%。灰分为12.89%和18.49%的煤制备的水煤浆稳定性很好,而灰分为4.24%的水煤浆在分散剂用量较大时稳定性较好。(2)将木质素磺酸钠(简称:木钠)用于羊场湾灰分为4.24%、12.89%、18.49%的煤,得其最佳分散剂用量分别为0.2%、0.2%、0.8%,最大成浆浓度分别为65%、67%、62%。灰分为12.89%和18.49%的煤制备的水煤浆稳定性较好,而灰分为4.24%的水煤浆稳定性较差。(3)将SAF和木钠按照质量比5:1、4:1、3:1、2:1、1:1、1:2、1:3、1:4、1:5混合制备系列复配分散剂,并将其用于羊场湾灰分为4.24%、12.89%、18.49%的煤,最佳分散剂用量分别为0.8%、0.5%、0.2%,最优配比为5:1、4:1、1:2,最大成浆浓度分别为70%、69%、71%。灰分为18.49%的煤制得水煤浆的稳定性最好,灰分为12.89%的煤制得的水煤浆稳定性较好,灰分为4.24%的煤制得的水煤浆在分散剂用量较大时稳定性较好。
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