木質素-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)濟和節(jié)能減排，是目前社會經(jīng)濟活動的主旋律之一。低碳技術包括，潔凈煤技術、二氧化碳捕集與存儲技術等。而潔凈煤技術是低碳經(jīng)濟和節(jié)能減排的核心技術之一。水煤漿技術又是潔凈煤技術的重要組成部分，水煤漿技術，是目前最適宜的代油、環(huán)保、節(jié)能技術。發(fā)展水煤漿技術，用煤制取清潔燃料是我國能源穩(wěn)定發(fā)展戰(zhàn)略和現(xiàn)實選擇。
　　 煤炭為疏水性物質，不易被水潤濕。煤漿中的煤粒很細，具有很大的比表面，容易自發(fā)的聚結。因而煤粒與水不能密切結合成為一種穩(wěn)

2、定的漿體。水煤漿屬粘稠流體，很容易產生煤水分離。因此，低黏度、高濃度、穩(wěn)定性佳是水煤漿最為重要的性能。要達到這些性能，在制漿時必須加入少量的化學添加劑，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構的低相對分子質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，對不同煤種進行制漿，并研究各漿的應用性能。采用FT-IR、WAXD、GPC、TG等分析測試手段P(IA/AA/AMPS)進行表征，通過制漿試驗，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，改變聚合反應溫度;⑤反應單體配比固定，引發(fā)劑添加量固定，聚合溫度固定，改變分子量調節(jié)劑用量;等因素對產品制漿性

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、不同研磨時間等條件下煤漿性能;以自制分散劑P(IA/AA/AMPS)與木質素磺酸鈉進行復配，得到復配分散劑，并研究了復配分散劑對煤漿效果的應用性能。
　　 研究結果表明，P(IA/AA/AMPS)最佳合成條件:w(AMPS)∶w(AA)∶w(IA)=3.8∶2∶1，反應溫度為85℃;引發(fā)劑的添加量為5％，分子量調節(jié)劑添加量為10％。FT

5、-IR、WAXD、GPC、TG等測定;結果表明，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，重均相對分子質量約為1.6萬，多分散系數(shù)為3.41。
　　 采用P(IA/AA/AMPS)分散劑，分別對1號煤、2號煤、3號煤進行制漿，在分散劑用量均為0.5％時，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號煤為研究對象，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、不同研磨時間以及ζ電位對水煤漿的影響;研究表明，水煤漿制備的最佳技術為:常溫、水煤漿pH值約為7～9、研磨60min時，P(IA/AA/AMPS)摻量為0.4％時，煤漿的ζ變化趨于穩(wěn)定。
　　 研究了不同分子量的分散劑對水煤漿性能的影響。結果表明，當P(IA/AA/AMPS)的Mw在1.8萬至2.4萬時，水煤漿的分散效果較好。