一种新型水煤浆分散剂的制备及性能研究

摘要

当前，我国已经成为世界第一能源生产和消费国，其中，煤炭扮演着“排头兵”的作用。长期以来粗放的能源消费模式，支撑了三十多年的中国经济的高速发展，创造了“中国增长”的奇迹，但与此同时也带来了许多环境问题，雾霾、全球变暖等问题频发，并且开始逐渐威胁着我们人类自身的生活与健康。面对当前能源需求与环境污染的严峻形势，国家提出了“绿色低碳，节能减排”的发展理念，并且在“十二五”规划中，提出在未来五年内，单位 GDP CO2的排放量降低17％，加大主要污染物的减排力度。而水煤浆以其出色的环保、节能、代油效益，得到了国家的大力推广。
　　分散剂是水煤浆技术的关键，可以说分散剂的发展历史，也就是一部水煤浆技术的发展历史。因此，开发高性能的水煤浆分散剂，对于制备高浓度、低黏度、稳定性佳的水煤浆，具有至关重要的意义。
　　本文以甲基烯丙基聚乙二醇醚（ TPEG）和甲基丙烯磺酸钠（ MAS）分别为大、小单体，在引发剂过硫酸钾（K2S2O8）以及链转移剂亚硫酸氢钠（NaHSO3）的作用下，通过自由基聚合制备了一种新型的二元聚羧酸共聚物。通过测定目标分散剂制备的水煤浆表观粘度，评估了合成目标分散剂的过程中，大小单体摩尔比、引发剂的量、链转移剂的量、反应温度、聚合时间对其成浆性能的影响。研究结果表明：当n（TPEG）：n（MAS）=1:2、引发剂的质量为单体总质量的6%、链转移剂的质量为单体总质量的1%、反应温度为50℃、聚合反应时间为4h时，合成的分散剂性能最佳。
　　采用红外光谱、凝胶色谱以及热重分析等手段，对自制的分散剂结构和性能进行表征。
　　用自制的分散剂在样品煤中进行了进一步的试验，确定了自制分散剂在该样品煤中制备水煤浆的最佳参数：分散剂的掺量为0.6%、浆体浓度为64%、搅拌时间为0.5h。
　　此外，通过与市售的分散剂性能比较，证明自制分散剂性能优良，蕴藏着潜在的推广应用价值。

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英文摘要

1绪论

1.1背景

1.2水煤浆技术

1.3水煤浆分散剂

1.4研究内容、目的及意义

1.5创新点

2实验部分

2.1实验原料和试剂

2.2实验仪器

2.3实验原理

2.4合成分散剂表征

2.5水煤浆的制备和性能测试

3聚羧酸系分散剂的合成及水煤浆性能的研究

3.1引言

3.2分散剂的合成

3.3实验优化

3.4结果与讨论

3.5小结

4自制分散剂的成浆性能

4.1自制分散剂的量对水煤浆性能的影响

4.2浆体浓度对水煤浆性能的影响

4.3 搅拌时间对水煤浆性能的影响

4.4自制分散剂与市售分散剂性能比较

4.5本章小结

5总结与展望

5.1总结

5.2展望

参考文献

致谢

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