N-SAF分散剂的制备及在神府煤水煤浆中的应用研究

摘要

水煤浆是一种极具发展潜力的清洁燃料。在制备水煤浆时，为了使浆液具有较好的流动性、较低的黏度和很好的稳定性，必须加入一定的分散剂。目前，聚羧酸盐分散剂在水煤浆的制备中使用最为广泛。论文旨在制备一种适合神府煤使用的新型聚羧酸盐分散剂，研究新型分散剂配制的水煤浆的工艺条件及水煤浆的性能。
　　本文使用对氨基苯磺酸与甲醛、丙酮共聚，合成了一种改性SAF(N-SAF)水煤浆分散剂。采用红外光谱和相对分子量以及固化率的测定表征了分散剂的结构，结果表明，所合成的产物分子结构与目标产物的分子结构一致。通过单因素实验和正交实验确定了分散剂合成的最佳条件，在摩尔比为对氨基苯环酸钠：亚硫酸钠：丙酮：甲醛=2:6:25:50，磺化温度为55℃，磺化时间为50min，缩合温度为75℃，缩合时间为2.5h时，合成的分散剂性能最好。
　　使用制备的N-SAF分散剂配制一系列的神府煤水煤浆，通过测定不同水煤浆的粘度来确定最佳的配方用量，并按照国标要求测定了最佳的水煤浆的发热量，灰分，硫分等。结果表明，当煤粉为60g时，分散剂的添加量为0.5g，（分散剂占干煤粉的0.83％），稳定剂为0.1g时，所制得的水煤浆粘度最低，为668mPa·s，析水率也小于10%，且具有较好的稳定性，最高成浆浓度为63%。制备的N-SAF分散剂与市售的分散剂相比，具有用量较小、制浆浓度可提高、粘度较小和稳定性较好等优点。测定改性SAF分散剂的硫含量和氮含量，结果表明，水煤浆中的硫含量和氮含量仅分别比原煤中的提高了0.01%和0.02%，说明改性SAF分散剂对环境的污染较小。
　　将N-SAF应用到晋城煤和韩城煤中，发现制备的水煤浆也具有较好的分散效果。并且随着煤变质程度的提高，N-SAF可配制更高浓度的水煤浆制品。
　　水煤浆的分散剂的成浆机理主要是能有效地吸附在煤颗粒的表面，从而提高煤的亲水性，并且能在煤颗粒的表面形成双电层的立体障碍，使煤粒分散开来。

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主要符号表

1绪论

1.1.研究背景

1.2水煤浆分散剂的研究现状

1.3水煤浆分散剂的分类

1.4 研究目的和意义

1.5研究内容

1.6 技术路线

2改性磺化丙酮甲醛缩聚物（N-SAF）分散剂的合成与表征

2.1 改性磺化丙酮甲醛缩聚物（N-SAF）的合成

2.2结果与讨论

2.3小结

3神府煤水煤浆的配制

3.1实验部分

3.2结果与讨论

3.3环境评价

3.4小结

4 N-SAF分散剂制备水煤浆煤种适应性研究

4.1实验部分

4.2结果与讨论

4.3小结

5 N-SAF分散剂与煤的成浆机理分析

5.1实验部分

5.2结果与讨论

6 结论

致谢

参考文献

图清单

表清单

附录