基于神华煤的多原料制浆成浆性研究

发布时间：2020-07-07 01:47

【摘要】：针对目前石油化工及煤化工所产生的含碳固体、液体可燃物——高硫石油焦、兰炭末及BDO焦油废液在利用或处理过程中存在利用率低、处理难、处理成本高等问题提出利用水煤浆气化技术处理的方法。探究了不同变质程度煤样、石油焦样、兰炭末样等固体原料的成浆性及其影响因素;采用水煤浆气化中使用最为广泛、最稳定的原料煤种神华煤为主力煤种,与石油焦、兰炭末、BDO焦油废液进行掺配,探究其对神华煤掺配制浆的成浆性的影响,并探究了BDO焦油废液对成浆性的影响机理;建立了固体可燃物与神华煤掺配的成浆性预测模型。采用元素分析仪、激光粒度仪、傅里叶变换红外光谱、水煤浆粘度计等仪器,检测并分析了不同煤质煤种、石油焦、兰炭末等固体原料成浆性的影响因素,探究原料基础性质、原料粒度中位径、原料250μm与30μm颗粒的粒度分布面积比α、原料中氧化物含量及官能团等因素对成浆性的影响,得出影响原料成浆性的主要因素并由此建立单原料成浆浓度预测模型:Y=22.55-1.052M_(ad)+0.052A_(ad)+0.508HGI+0.156O_(ad)+0.257D50-0.739α+1.297Na_2O+0.205SO_3。采用Herschel-Bulkey模型、触变环面积计算等方法,系统地研究了不同比例石油焦、兰炭末掺配神华煤对浆体粘-浓特性、流变性、触变性和稳定性的影响,发现石油焦的添加使同浓度浆体假塑性增强,流变指数n增大,浆体触变环面积、粘度及稳定性有所降低;而兰炭末掺配神华煤对浆体成浆浓度能提高1%,浆体粘度随着掺配量的增大而降低,触变性下降明显。BDO焦油废液对神华煤水煤浆成浆性在浆基3%以内造成浆体流变指数n降低,浆体流动性变差;添加量在3%以上后浆体流动性变好,在添加量为5%及以上时流动性达到A,且浆体粘度下降。结合BDO焦油废液部分组分对神华煤的成浆性结果,采用SEM-EDX、MAPPING及微电位仪对不同焦油废液添加量下浆体表观形貌、微区化学组成、元素分布及颗粒电负性进行表征,发现焦油废液中有机组分对浆体流变性有显著影响,而浆体粘度变化受焦油中无机金属阳离子影响;焦油废液添加量较大时,浆体形成“油包煤”结构使浆体流动性好,粘度降低。结合神华煤与石油焦、兰炭末及部分其他样品的成浆性结果,分别利用SPSS软件中多元线性回归的方法及神经网络中多层感知器建立神华煤的多原料配煤成浆浓度预测模型,经模型验证表明神经网络模型能更准确的预测成浆浓度,精确度分别为1%及0.1%。图[34]表[31]参[97]
【学位授予单位】：安徽理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：TQ536
【图文】：

焦油,废液,外观,低灰分

试均按国标测定，其测定结果如下表 4 实验样品的基础性质Table4 Basic properties of samples分析/% 元素分析/%AadVadFCadCadHadOadNad6.00 28.01 55.08 71.39 3.81 6.81 0.870.64 7.15 91.25 90.78 3.15 0.32 1.336.65 5.33 79.97 81.33 0.87 2.10 0.79有高内水、低灰分、高挥发分、低低的煤种。石油焦的水分、灰分和高，硫含量较高，达 3%以上，属下图 3 示，基础组成及性质分析如

激光粒度分布,流动温度,兰炭

表 8 原料的灰熔融温度Table 8 Fusion temperature data for ash样品名称煤灰熔融温度/℃DT ST FT神华 1158 1179 1189石油焦 1280 1410 1489兰炭末 1154 1159 1165神华煤和兰炭末的灰流动温度均小于 1200℃，流动料；石油焦的灰流动温度接近 1500℃，流动温度较灰熔点煤掺配等方式加以利用。析样进行粒度分布测试，测试采用 BT2003 激光粒度

示意图,浆体稳定性,示意图,浆体

加剂添加量为煤干基 2‰。性能测试下，100s-1转速下，浆体表观粘度≤1300mPa.s，流动度测定参照 GB/T 18856.4-2015，用 NXS-4C 粘度计均粘度值，即为水煤浆的表观粘度。性的方法，A 级，线状流动；B 级，滴状流动；C 级：由“+、-”代表同一等级中较好或较差的。定浆体 72h 析水率，析水率=H水/H浆*100%断浆体软硬沉淀，测试及标准如下图所示：

【参考文献】