淀粉改性水煤漿分散劑的制備及其應用性能研究.pdf

1、我國是世界產煤大國，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)境污染問題日漸嚴重。因此，如何高效、環(huán)保地利用煤炭資源已經引起了廣大專家學者的關注。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鍵因素。淀粉在自然界中儲量非常豐富，其價格低廉、環(huán)保可再生的特點使其逐漸成為水煤漿分散劑領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性質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構、相對分子質量及分布進行了表征和分析。將其應用于彬長煤制漿，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、FT-IR、1H-NMR、GPC等對其結構及相對分子質量與分布進行了表征與分析。將兩種分散劑應用于彬長煤制漿，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對其結構進行了表征和分析，通過熱重分析儀(TA)對