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基于配煤和表面修饰改善褐煤成浆性的研究

2021-05-15周烨肖慧霞王亦飞于广锁

化工学报 2021年4期
关键词:改性

周烨,肖慧霞,王亦飞,于广锁

(华东理工大学洁净煤技术研究所,上海200237)

引 言

我国低阶煤的储量丰富,约占煤炭资源探明储量的45.7%[1-2],其最大特点是内水高、发热量低、挥发分高,导致其直接燃烧效率低,造成资源的浪费[3-5]。水煤浆气化能够实现含碳物料的清洁高效利用,为低阶煤的利用提供发展方向[6-9]。然而低阶煤的含氧官能团丰富,较高的内水含量使得其成浆浓度偏低,严重影响水煤浆燃烧和气化效率[10-11]。而石油化工企业年产约2766.1 万吨固体副产物石油焦[12],石油焦含碳量高、疏水性强、高密度等特点使其成浆浓度高[13-15],因此配煤制煤焦浆有很好的前景。而工业煤油热值高,闪点低,相较于柴油汽油难挥发[16-17],在用量较少的情况作为第二液体提高低阶煤成浆浓度具有可行性[18]。

对于石油焦配煤制浆的研究较多,Liu 等[19]通过添加褐煤到石油焦中,浆体由胀塑性变为假塑性流体。当α=30.0%时,煤焦浆成浆浓度达到60.0%,析水率低于5.0%[20]。高夫燕等[21]发现随着α 的减小,浆体表面张力增大,成浆浓度降低,而Zeta 电位绝对值增加,稳定性增强。对煤油表面修饰煤颗粒的研究也有报道。不同煤阶的煤通过煤油表面修饰增强表面疏水性,成浆浓度和稳定性提高[22]。王春雨等[23]在煤油修饰的基础上添加微量纳米疏水性CaCO3修饰烟煤,进一步提高煤浆浓度。Chen 等[24]研究不同第二液体、第二颗粒复合后修饰的效果,发现使用纳米级石油焦煤油悬浮液修饰时,褐煤成浆浓度提高2.0%。

前人对石油焦配煤和煤油表面修饰制浆都有研究,但未见在配煤基础上用煤油进行表面修饰制得煤焦浆的成浆性研究报道。……

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