制浆水对水煤浆成浆性研究

    

    

    

    摘 ?????要： 考察分析了水煤浆气化项目中的混合水、滤液、塔水、火炬水分别作为制浆水水煤浆成浆性能，评价了不同灰水制浆水对煤样的成浆性。从综合成浆性能上，可以着重考虑将滤液代替自来水作为制浆水，为水煤浆气化项目中水循环利用提供依据。

    关 ?键 ?词：水煤浆;混合水;滤液;塔水;火炬水;成浆性

    中图分类号：TQ544 ?????文献标识码： A ??????文章编号： 1671-0460（2019）02-0303-04

    Abstract： The effect of different pulping water including mixed water， filtrate， tower water， and flare water on the slurryability of coal water slurry in the coal-water slurry gasification project was investigated and analyzed， and the pulpability of the coal-water samples with different graywater as pulping water was evaluated. It's pointed out that filtrate could be used as the pulping water instead of tap water. The paper can provide the theory basis for water recycling in the coal-water slurry gasification project.

    Key words： Coal water slurry; Mixed water; Filtrate; Tower water; Torch water; Slurryability

    从节能减排角度出发，将气化项目中不同的灰水用于水煤浆的制浆浆液中。研究不同灰水制浆水样对水煤浆气化技术中气化原料煤成浆性能的影响[1-4]，为宁东基地水循环利用提供技术依据[5-8]。本文重点考察了水煤浆气化项目中的混合水、滤液、火炬水的水煤浆成浆性研究，评价这些灰水对煤样的成浆性影响，同时与自来水成浆性进行分析对比，为水煤浆气化技术中制浆用水选择提供技术支撑。

    1 ?试验部分

    1.1 ?煤质数据

    选用水煤浆气化项目气化原料煤，试验煤质工业分析分别见表1。

    1.2 ?水煤浆性能评价方法

    水煤浆是将一定程度粒径分布的煤粉、水和添加剂混合搅拌在一起煤和水混合物的分散体系，有一定的稳定性和流动性[9-12]。水煤浆性能评价方法：水煤浆浓度测定、水煤浆稳定性测定、水煤浆粘度测定[13-16]。

    将水煤浆气化原料煤样通过球磨机磨制后，筛分为不同粒度的煤粉，采用干磨湿配法配制水煤浆。将水煤浆气化项目使用的水煤浆添加剂按照预定好的粒径分布要求，分别用水煤浆气化项目装置中采取的混合水、滤液、塔水、火炬水、等灰水水样及自来水分别配置水煤浆浆样。

    分别称取1 g添加剂和一定粒度分布煤粉样品共100 g，配浆浓度均按65%配制，加入不同的灰水水样配制水煤浆，搅拌均匀，分别测定0 h和静止放置24 h后的浓度、粘度、流动、稳定性等性能指标[17-19]。

    2 ?结果与讨论

    对宁东基地甲醇项目混合水、滤液、塔水、火炬水分别取水样开展水煤浆成浆性试验研究，考察不同制浆水的灰水对煤样的成浆性影响。

    2.1 ?混合水样成浆性

    用混合水作为制浆水开展混合水的水煤浆评价试验，主要数据见表2。

    添加剂量为3‰时混合水制浆浆样流动性在C～D，但添加剂量为5‰时，混合水样的pH值为9的碱性水样浆样流动性却为C。水样的成浆流动性随着添加剂量的增加也在增加。同时，混合水样的成浆的流动性随着pH值降低反而有所提高。24 h后浆体的流动性与原来流动性较为一致，变化不太大。

    添加剂量为3‰时，混合水样pH值为9的碱性混合水样的配浆粘度范围在1 430～1 598 mPa·s，混合水样pH值为8的碱性混合水样的配浆粘度为

    1 433～1 493 mPa·s。粘度随着pH值降低也有所偏低。另外，混合水样pH值为9时，添加剂量由3‰提高至5‰，混合水样的配浆粘度稍微有所降低，煤浆流动性由D到C，粘度由1 598 mPa·s 降至1 448 mPa·s，说明提高添加剂的量可以改善煤浆性能，但是改善的程度不是特别大。

    添加剂量同为3‰时，混合水样的pH值为9的碱性混合水样的配浆粘度24后测试值均高于1 800 mPa·s，混合水樣的pH值为8的碱性混合水样的配浆粘度24后测试值为1 770 mPa·s。这也说明混合水样的配浆粘度随着pH值降低而有所降低。混合水样的pH值为9时，添加剂量由3‰提高至5‰，混合水样的配浆粘度24 h测试值有所降低，由大于1 800 mPa·s降至1 744 mPa·s。但综合来看，24 h后测试的浆体粘度均较0h的粘度值高很多，添加剂量3‰的HH3混合水浆体的24 h有软沉淀存在，浆体稳定性不好。

    配制浓度相同的情况，混合水与自来水的制浆性能主要表现在：二者的实测浓度基本相当，但是混合水样浆体的粘度和流动性能均不如自来水制浆的浆体性能，也说明了用混合水制浆会降低浆体性能。

    [2] 段清兵.中国水煤浆技术应用现状与发展前景[J].煤炭科学技术，2015，43（1）：129-133.

    [3] 刘明华.水煤浆添加剂的制备及应用[M].北京：化学工业出版社，2007：2.

    [4] 尉迟唯，李保庆，李 文等.煤质因素对水煤浆性质的影响[J].燃料化学学报，2007，35（2）：149-154.

    [5] 潘强，杨红波，任淑荣.宁东矿区煤质与气化技术的匹配性研究[J].洁净煤技术，2013，19（2）.

    [6] 黄江南，余莹.氮肥生产污染及其清洁生产的探讨[J].江西化工，2006，4（10）.

    [7]刘明华.水煤浆添加剂的制备及应用[M].北京：化学工业出版社，2007：2.

    [8] 张利合，王 伟，周同心等.煤中矿物对水煤浆性质的影响[J].煤炭加工与综合利用，2006（1）：26-28.

    [9] 刘本军，唐幸.控制原料煤灰分对粉煤气化制合成氨成本的影响[J].四川化工，2010，6（15）.

    [10]戴财胜，杨红波.复合型水煤浆添加剂的合成与性能研究[J].煤化工，2008 ：41-43.

    [11]李永昕，李保庆，陈诵英，等.添加剂分子结构特征与灵武煤水煤浆浆体各性质间匹配规律研究[J].燃料化学学报，1997，25（3）：247-252.

    [12]井云环，杨磊，刘洪刚，罗春桃.宁东煤水煤浆浆体性能实验研究[J].煤化工，2011，12（30）.

    [13]赵国华，段钰锋，徐峰等.高浓度水煤浆流变性及稳定性研究[J].热能动力工程，2008， 23（2）：201-205.

    [14]范立明，陈杰瑢，黄传卿等.华庭煤制备高质量分数水煤浆的研究[J].化学工程，2006，35（6）：57-60.

    [15]田青運，胡发亭，樊学彬.水煤浆的药剂、粒度级配的试验与应用[J].煤炭科学技术，2005，33（1）：44-47.

    [16]乔英云，田原宇，黄伟.水煤浆制浆技术的研究进展[J].山西能源与节能，2006（1）：12-13.

    [17]杨磊，井云环，罗春桃，马乐波，夏支文，杨英.宁东煤成浆性能的影响因素研究[J].能源化工，2017，12（28）.

    [18]?井云环，刘洪刚，马乐波，罗春桃.宁东煤制水煤浆添加剂的筛选及工业应用[J].中氮肥，2013，05（15）.

    [19]马乐波.宁煤集团气化用水煤浆原料煤筛选与制浆工艺研究[D].上海：华东理工大学硕士论文，2016：04.