淀粉改性水煤漿分散劑的制備及其應(yīng)用性能研究.pdf

1、我國是世界產(chǎn)煤大國，但煤炭資源的綜合利用率卻不高，與此同時燃煤引起的環(huán)境污染問題日漸嚴(yán)重。因此，如何高效、環(huán)保地利用煤炭資源已經(jīng)引起了廣大專家學(xué)者的關(guān)注。水煤漿燃燒率高，運輸方便，作為一種新型的清潔代油燃燒受到了業(yè)內(nèi)人士的高度重視。分散劑是制備高濃低黏水煤漿不可或缺的一種重要添加劑，是影響水煤漿性能和價格的關(guān)鍵因素。淀粉在自然界中儲量非常豐富，其價格低廉、環(huán)?？稍偕奶攸c使其逐漸成為水煤漿分散劑領(lǐng)域一個極具潛力的研究方向。
　　淀

2、粉基水煤漿分散劑由天然高分子淀粉經(jīng)改性制得，具有來源廣泛、綠色環(huán)保、制漿穩(wěn)定性高等優(yōu)點。然而，已有的研究僅局限于對淀粉進行接枝共聚及部分初級改性，淀粉接枝共聚物雖然擁有良好的分散效果，但其接枝單體價格較高，從而增加了制漿成本。
　　本論文從玉米淀粉的化學(xué)性質(zhì)及分散劑作用機理出發(fā)，以三磺酸鈉銨(N(SO3Na)3)為磺化劑，次氯酸鈉為氧化劑，制備了磺化-氧化淀粉水煤漿分散劑(SOS)。通過紅外光譜(FT-IR)、核磁共振氫譜(1H-

3、NMR)、凝膠滲透色譜(GPC)、X-射線衍射對其分子結(jié)構(gòu)、相對分子質(zhì)量及分布進行了表征和分析。將其應(yīng)用于彬長煤制漿，以水煤漿表觀黏度作為參照，確定其最佳磺酸基取代度為0.3，最佳羧基含量為0.41％。SOS分散劑的最佳添加量為0.9％，最大制漿濃度可達到67％，表觀黏度為927.6mPa·s;放置7天析水率為2.7％。而萘系分散劑的最大制漿濃度僅為66％，7天析水率為4.1％。
　　采用氧化、酸解兩種方式對淀粉進行降解預(yù)處理，以

4、H2O2-Fe2+為引發(fā)劑，丙烯酸、苯乙烯磺酸鈉為單體，通過自由基聚合反應(yīng)制備了氧化淀粉接枝共聚物水煤漿分散劑(OSSA)和酸解淀粉接枝共聚物水煤漿分散劑(HSSA)。通過理化性質(zhì)、FT-IR、1H-NMR、GPC等對其結(jié)構(gòu)及相對分子質(zhì)量與分布進行了表征與分析。將兩種分散劑應(yīng)用于彬長煤制漿，考察對比了兩種不同降解方式對水煤漿表觀黏度、流變性、穩(wěn)定性、吸附量的影響，并與萘系分散劑進行了對比。結(jié)果表明，OSSA對彬長煤具有相對較好的降黏、穩(wěn)

5、定效果;OSSA的最佳添加量為0.4％，最大成漿濃度可達到67％，表觀黏度為906mPa·s;漿體具明顯的剪切變稀流動特性;OSSA的吸附模型為單層吸附，飽和吸附量為4.35mg/g;漿體的穩(wěn)定性高。
　　以芐基氯為疏水化試劑，異丙醇和水的混合溶液為溶劑，羥乙基淀粉及氧化淀粉為主鏈，分別合成了芐基氧化淀粉(BOS)及芐基羥乙基淀粉(BHS)水煤漿分散劑。通過FT-IR、1H-NMR對其結(jié)構(gòu)進行了表征和分析，通過熱重分析儀(TA)對