木質(zhì)素-磺酸鹽型三元共聚物水煤漿分散劑的制備及其性能研究.pdf

1、低碳經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排，是目前社會(huì)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)的主旋律之一。低碳技術(shù)包括，潔凈煤技術(shù)、二氧化碳捕集與存儲(chǔ)技術(shù)等。而潔凈煤技術(shù)是低碳經(jīng)濟(jì)和節(jié)能減排的核心技術(shù)之一。水煤漿技術(shù)又是潔凈煤技術(shù)的重要組成部分，水煤漿技術(shù)，是目前最適宜的代油、環(huán)保、節(jié)能技術(shù)。發(fā)展水煤漿技術(shù)，用煤制取清潔燃料是我國(guó)能源穩(wěn)定發(fā)展戰(zhàn)略和現(xiàn)實(shí)選擇。
　　 煤炭為疏水性物質(zhì)，不易被水潤(rùn)濕。煤漿中的煤粒很細(xì)，具有很大的比表面，容易自發(fā)的聚結(jié)。因而煤粒與水不能密切結(jié)合成為一種穩(wěn)

2、定的漿體。水煤漿屬粘稠流體，很容易產(chǎn)生煤水分離。因此，低黏度、高濃度、穩(wěn)定性佳是水煤漿最為重要的性能。要達(dá)到這些性能，在制漿時(shí)必須加入少量的化學(xué)添加劑，其中包括分散劑和穩(wěn)定劑等，而分散劑是其中不可缺少的部分。
　　 本文以2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸(AMPS)、衣康酸(IA)、丙烯酸(AA)為單體，過硫酸鉀和亞硫酸氫鈉為引發(fā)劑，通過自由基共聚制備了一種具有兩親結(jié)構(gòu)的低相對(duì)分子質(zhì)量的磺酸型三元共聚物P(IA/AA/AMPS)，以

3、合成的共聚物為P(IA/AA/AMPS)為水煤漿添加劑，對(duì)不同煤種進(jìn)行制漿，并研究各漿的應(yīng)用性能。采用FT-IR、WAXD、GPC、TG等分析測(cè)試手段P(IA/AA/AMPS)進(jìn)行表征，通過制漿試驗(yàn)，考察了①不同2-丙烯酰胺-2-甲基丙磺酸配比;②不同丙烯酸單體配比;③固定單體配比，改變引發(fā)劑用量;④固定單體配比，引發(fā)劑添加量，改變聚合反應(yīng)溫度;⑤反應(yīng)單體配比固定，引發(fā)劑添加量固定，聚合溫度固定，改變分子量調(diào)節(jié)劑用量;等因素對(duì)產(chǎn)品制漿性

4、能的影響。
　　 研究了不同P(IA/AA/AMPS)摻量、不同制漿濃度、煤漿pH值、不同研磨時(shí)間等條件下煤漿性能;以自制分散劑P(IA/AA/AMPS)與木質(zhì)素磺酸鈉進(jìn)行復(fù)配，得到復(fù)配分散劑，并研究了復(fù)配分散劑對(duì)煤漿效果的應(yīng)用性能。
　　 研究結(jié)果表明，P(IA/AA/AMPS)最佳合成條件:w(AMPS)∶w(AA)∶w(IA)=3.8∶2∶1，反應(yīng)溫度為85℃;引發(fā)劑的添加量為5％，分子量調(diào)節(jié)劑添加量為10％。FT

5、-IR、WAXD、GPC、TG等測(cè)定;結(jié)果表明，共聚物中成功引入了磺酸基和羧酸基，P(IA/AA/AMPS)耐熱溫度為300℃左右，重均相對(duì)分子質(zhì)量約為1.6萬(wàn)，多分散系數(shù)為3.41。
　　 采用P(IA/AA/AMPS)分散劑，分別對(duì)1號(hào)煤、2號(hào)煤、3號(hào)煤進(jìn)行制漿，在分散劑用量均為0.5％時(shí)，得到三種煤的最佳成漿濃度分別為68％、62％、64％。三種煤在最佳成漿濃度下，其最佳分散用量分別為0.6％、0.7％、0.7％。

6、　　 以1號(hào)煤為研究對(duì)象，分子量范圍適宜的P(IA/AA/AMPS)為分散劑，分別討論了溫度、pH值、不同研磨時(shí)間以及ζ電位對(duì)水煤漿的影響;研究表明，水煤漿制備的最佳技術(shù)為:常溫、水煤漿pH值約為7～9、研磨60min時(shí)，P(IA/AA/AMPS)摻量為0.4％時(shí)，煤漿的ζ變化趨于穩(wěn)定。
　　 研究了不同分子量的分散劑對(duì)水煤漿性能的影響。結(jié)果表明，當(dāng)P(IA/AA/AMPS)的Mw在1.8萬(wàn)至2.4萬(wàn)時(shí)，水煤漿的分散效果較好。