【正文】 ，就要使水潤(rùn)濕煤顆粒表面。這些芳烴與烷烴屬疏水性物質(zhì)，雜原子或雜原子團(tuán)屬親水性物質(zhì)。 水煤漿穩(wěn)定劑 水煤漿其它輔助劑 1) 穩(wěn)定劑作用機(jī)理 穩(wěn)定劑使煤漿形成結(jié)構(gòu)化，阻止高荷電的顆粒沉淀，防止煤漿在儲(chǔ)存和運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生硬沉淀。 3)捏混和攪拌 a、捏混的目的：使干磨的干煤粉、藥劑與濕磨的煤漿或經(jīng)過(guò)脫水的過(guò)濾機(jī)濾餅充分 混合。電廠(chǎng)有熱風(fēng)分級(jí)和干燥； b、能耗比濕法磨高，在同樣的細(xì)度下，干法磨機(jī)的能耗比濕法磨機(jī)約高 30%； c、干法磨礦的安全和環(huán)境不如濕法磨礦； d、粒度分布不如濕法磨，堆積效率較低，干法磨煤顆粒表面氧化較快，影響制漿效 果。 在中、日合資的兗日水煤漿廠(chǎng)采用，粗磨仍然采用中濃度磨礦，細(xì)磨不是像上述的中濃度制漿工藝從粗磨中分出一部分，而是從入料中分出一部分高濃度細(xì)磨，然后和經(jīng)脫水的中濃度粗磨后的物料加分散劑涅混成漿。 8)浮選精煤制漿工藝 這種制漿工藝是礦大和山東棗莊八一礦選煤廠(chǎng)合作開(kāi)發(fā)的。普通水煤漿的粒度較粗（平均粒度約為 45μm，粒度上限一般在 ），灰分較高（制漿煤的灰分一般約為10％），只能替代重油應(yīng)用于電站的大型鍋爐，這是因?yàn)殄仩t大，燃燒空間大，可以避免霧化欠佳、含灰量高的漿滴粘在爐壁上結(jié)渣；大型鍋爐用漿量大，噴嘴的過(guò)漿通道不易堵塞，噴嘴在一定的磨損范圍內(nèi)對(duì)霧化質(zhì)量影響不是很大；大型鍋爐可以配置投資較高的布袋除塵和靜電除塵器，以達(dá)到脫除較高灰分水煤漿燃后所產(chǎn)生的大量飛灰。因?yàn)楦鞣N中小型燃油鍋爐、對(duì)灰分要求較高的窯爐遍布全國(guó)，其用油量遠(yuǎn)大于目前燃油電廠(chǎng)的用油量，而且柴油的用量比重油也要大得多。 美國(guó)，瑞士，澳大利亞，日本等對(duì)內(nèi)燃機(jī)燃用精細(xì)水煤漿進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)室規(guī)模或工業(yè)示范研究。 2023年科技部把 礦大 礦大是國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)精細(xì)水煤漿制備和燃用技術(shù)的單位。 由于開(kāi)發(fā)了一種低成本、高效的超凈煤分選技術(shù)，使等熱值的精細(xì)水煤漿的價(jià)格約為柴油的 50％。 精細(xì)水煤漿的特點(diǎn)及制備技術(shù) (5) 采用絮團(tuán)浮選出的粒度特別細(xì)、灰分特別低的用于制備精細(xì)水煤漿的超凈煤可以作為碳粉填料、高檔活性碳或碳分子篩等碳素材料的原料，即制備精細(xì)水煤漿的超純煤本身就是一種附加值很高的產(chǎn)品。該精細(xì)水煤漿的流變曲線(xiàn)見(jiàn)圖 5，由該曲線(xiàn)可見(jiàn)，該精細(xì)水煤漿為脹塑性流體，但其粘度卻很低， 100s1剪切率對(duì)應(yīng)的粘度為 225 ，不出現(xiàn)硬沉淀的時(shí)間為 1個(gè)月左右。 試驗(yàn)燃料為精細(xì)水煤漿和柴油的混合物，即油－水－煤精細(xì)漿，其中煤的灰分為 %，揮發(fā)分為 %, 固定碳為 %，全硫?yàn)?%，粒度分布 為 90%小于 ， 50%小于 ，平均直徑 D[]為 。 精細(xì)水煤漿技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析 精細(xì)水煤漿與普通水煤漿和柴油的比較見(jiàn)下表。燃用柴油時(shí)未測(cè)出 SO2，而燃燒油－水－煤精細(xì)漿時(shí)， SO2的濃度也不高，為 8ppm－27ppm，原因是制漿煤的硫分很低。小型燃燒器的開(kāi)發(fā)，為精細(xì)水煤漿代替柴油應(yīng)用于中小型燃油鍋爐和中央空調(diào)打下了基礎(chǔ)。大量分選試驗(yàn)表明，對(duì)一般的煤種，都可使其灰分降到 3％以下，部分煤種可降到 1％以下，部分分選結(jié)果見(jiàn)表。經(jīng)過(guò)超細(xì)粉碎的原料煤，采用該工藝，對(duì)于我國(guó)絕大部分煤種，可獲得灰分低于 3%2%的超純煤，對(duì)部分煤種可以獲得灰分低于 1%的超純煤，精煤產(chǎn)率可達(dá) 50%以上。 ｄ、國(guó)家國(guó)外專(zhuān)家局“科教之光”資助項(xiàng)目； ｅ、世界實(shí)驗(yàn)室“環(huán)境友好型水煤漿的制備與燃用”。 國(guó)內(nèi)精細(xì)水煤漿技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀 礦大是國(guó)家技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目普通水煤漿制備技術(shù)的承擔(dān)單位，也是我國(guó)水煤漿的發(fā)源地。物理方法是采用油團(tuán)聚的方法，美國(guó)曾用正戊烷作為團(tuán)聚劑分選出灰分低于 1%的超凈煤，但該方法用團(tuán)聚劑量達(dá) 30%50%，為了降低成本要采用加熱回收?qǐng)F(tuán)聚劑，因正戊烷沸點(diǎn)低，揮發(fā)性強(qiáng)，整個(gè)系統(tǒng)全密封，用惰性氣體保護(hù)，存在爆炸的危險(xiǎn)，加上制備出的精細(xì)水煤漿的成本與柴油接近，雖然其規(guī)模達(dá)到中試水平，但停止了進(jìn)一步的商業(yè)開(kāi)發(fā)，作為儲(chǔ)備技術(shù)保存下來(lái)。其制漿煤的粒度特別細(xì)（一般小于 10μm），灰分特別低（一般在 1％－ 2％，對(duì)有些煤種可小于 1％），濃度可達(dá)到 50％－ 60％。 第五章 精細(xì)水煤漿的制備 緒論 a、什么是精細(xì)水煤漿？ 精細(xì)水煤漿制漿煤的平均粒度一般小于 10μm，灰分一般小于 2%，粘度和穩(wěn)定性都類(lèi)似于普通水煤漿， 是普通水煤漿的延伸。該工藝與前一種不同在于中濃度細(xì)磨的來(lái)料不是從高濃度粗磨排料中分出，而是直接由破碎機(jī)而來(lái)，這可能是與破碎機(jī)的排料粒度較細(xì)有關(guān)（ 3mm）。如果采用單段球磨，難以獲得好的級(jí)配，一般是一段粗磨，再分出一部分粗磨的物料細(xì)磨，目的是獲得好的級(jí)配。目前的水煤漿廠(chǎng)不采用。 b、粉碎過(guò)程：先破碎后磨煤。非離子型添加劑主要通過(guò)表面活性降低煤顆粒之間水的表面張力，使煤漿中煤粒表面潤(rùn)濕，來(lái)改變煤漿的性能。 但是，水是極性物質(zhì)，在空氣中和疏水性比較強(qiáng)的煤顆粒體系中具有較強(qiáng)的表面張力，因此，水在煤顆粒體系中是難以鋪展開(kāi)的。但使用最多的是分散劑 和穩(wěn)定劑。 ② RosinRammler粒度分布 對(duì)于 RosinRammler粒度分布，用解析法求最佳的 n值是困難的。 ① GaudinSchumann和 Afred粒度分布 設(shè)某個(gè)第 i粒級(jí)的粒度上限為 d，則粒度下限為 d/B。 在上述的粒度分布模型中，控制粒度分布的是模型參數(shù) n，一般來(lái)說(shuō)，只要確定一個(gè)恰當(dāng)?shù)?n值，可以獲得較高的堆積效率。 c、連續(xù)分布顆粒的堆積 這屬于實(shí)際顆粒物料的堆積?？赡バ圆顚?duì)成漿性的影響主要表現(xiàn)在當(dāng)磨礦條件相同時(shí)，難以獲得超細(xì)的顆粒，從而降低了煤粒的堆積效率。 2）比表面積大，孔隙發(fā)達(dá)。 “七五”攻關(guān)，組建“華煤水煤漿技術(shù)中心”，吸收了煤炭部所屬兩個(gè)工程設(shè)計(jì)院，唐山分院管道所，兩個(gè)制漿廠(chǎng)，兩個(gè)添加劑廠(chǎng)，有關(guān)燃燒試驗(yàn)廠(chǎng)。 水煤漿技術(shù)的起因： 70年代石油危機(jī)，煤代油的流體燃料，煤炭直接燃燒，儲(chǔ)存、運(yùn)輸以及對(duì)環(huán)境的污染不如石油和天然氣，還涉及到燃油設(shè)備無(wú)法直接燃煤，煤炭的液化和氣化投資大、成本高，水煤漿是一種低成本、見(jiàn)效快技術(shù)相對(duì)簡(jiǎn)單的經(jīng)物理方法加工的煤基流體燃料。 1979～ 1981年，瑞典的膠體碳（ Cargboel）公司，美國(guó)的太西洋公司（ ARC），煤漿技術(shù)集團(tuán)及西方石油公司（ ORC）開(kāi)發(fā)水煤漿技術(shù)， 1986年后 , 意大利 50萬(wàn) t/年漿廠(chǎng) ； 1989年世界最大的 400萬(wàn) t/年；日本 COM公司兩條 15t/h水煤漿生產(chǎn)線(xiàn)， 除水煤漿 CWS外，還出現(xiàn)過(guò)甲醇煤漿 CCS，油水煤漿 COW， CCS：甲醇的水溶液與煤的混合物，（水和甲醇的比例： ： 1） COW：油在水中的乳化液和煤的混合物 我國(guó)發(fā)展水煤漿的重要性及歷程 我國(guó)發(fā)展水煤漿的重要性 我國(guó)能源結(jié)構(gòu) : 富煤貧油，我國(guó)石油產(chǎn)量約為 2億多噸， 04年進(jìn)口石油約 8000萬(wàn)噸，石油在各類(lèi)工業(yè)鍋爐、工業(yè)窯爐、電站鍋爐上作為燃料燒掉的每年仍有大約 3000萬(wàn)噸，約占我國(guó)石油產(chǎn)量的 25%左右。 2023年 11月，廣東茂名熱電廠(chǎng) 1油爐（ 220t/h）改燒水煤漿成功， 2023年 8月， 2油爐（ 220t/h） 改燒成功； 2023年 6月，廣東汕頭熱電有限公司 2燃油設(shè)計(jì)鍋爐（ 220t/h）改燒水煤漿成功； 水煤漿的質(zhì)量要求和制漿技術(shù)概要 a、細(xì)度； b、濃度； c、流變特性； d、穩(wěn)定性。此外，高比表面積還會(huì)導(dǎo)致消耗更多的添加劑。通常采用固粒物料在堆積空間中占有 的體積分?jǐn)?shù)表示堆積效率，有的地方也稱(chēng)容積濃度，用 λ 表示。 n級(jí)顆粒的體積為： vn＝ vm ε n1（１－ ε ） n級(jí)顆粒堆積后的總體積為： vst＝ v1+v2+v3 +這些分布模型主要有 RosinRammler, GaudingSchumann和 Afred模型。 3）隔層堆積理論 是由礦大的張榮曾教授提出。 流動(dòng)的水煤漿不可能是前面所述的最松散的正六面體堆積或者最緊密的正四面體堆積。 作為對(duì)比，圖中也給出了 Alfred分布在不同粒度下限 ds時(shí)計(jì)算的堆積效率與參數(shù) n之間的關(guān)系。 分散劑的作用就是使煤顆粒充分均勻地分散到水中。雜原子主要是氧、氮和硫等。 2) 穩(wěn)定劑的種類(lèi) 3) 無(wú)機(jī)鹽、高分子有機(jī)化合物等 第三章 水煤漿流變性 dydv?? ? 流體的流變性 牛頓流體 非牛頓流體 式中： ?－剪切應(yīng)力 ?－粘度 －剪切率 n)