神華煤水煤漿成漿特性的優(yōu)化方法、模型預(yù)測(cè)及改性機(jī)理研究.pdf

1、水煤漿是從70年代石油危機(jī)中發(fā)展起來的一種新型、清潔的以煤代油的燃料，該技術(shù)的應(yīng)用不僅給燃油企業(yè)帶來明顯的經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)對(duì)我國(guó)節(jié)約和替代石油資源、優(yōu)化和改善能源結(jié)構(gòu)，起到非常重要的作用。水煤漿作為一種復(fù)雜的多級(jí)分散懸浮體系，影響其成漿特性和流變特性的因素復(fù)雜而眾多.水煤漿的制備是水煤漿技術(shù)的關(guān)鍵，對(duì)其進(jìn)行研究具有重要的實(shí)際意義。 本文首先簡(jiǎn)要分析了影響煤成漿的各種因素及其影響機(jī)理，如煤質(zhì)特性、制備工藝、粒度分布、添加劑種類和添加

2、量及其它因素。同時(shí)對(duì)改善煤成漿特性的方法進(jìn)行了探討，如低溫?zé)岣男?、配煤成漿、粒度級(jí)配技術(shù)、超聲波技術(shù)、微波處理技術(shù)、電磁場(chǎng)磁化技術(shù)、高壓熱水處理技術(shù)。 然后對(duì)六種典型氣化煤的成漿特性進(jìn)行了試驗(yàn)研究，找到了與煤種相適宜的添加劑種類、最佳添加劑用量和最大成漿濃度，分析了各種煤的孔隙結(jié)構(gòu)、煤質(zhì)成分對(duì)成漿濃度的影響。 由于神華煤難以制成高濃度水煤漿，本文通過正交試驗(yàn)，采用SAS軟件進(jìn)行回歸分析，得到回歸方程，再通過計(jì)算機(jī)程序優(yōu)化

3、，獲得了較好的粒度級(jí)配分布和添加劑用量。試驗(yàn)驗(yàn)證優(yōu)化能夠較好的提高煤的成漿特性，最高濃度從59.51％提高到62.76％，穩(wěn)定性和流動(dòng)性都有較大的改善。在此基礎(chǔ)上進(jìn)行SAS全回歸優(yōu)化和非線性回歸優(yōu)化，得到了更好的相關(guān)系數(shù)和更佳的粒度分布范圍，濃度與經(jīng)過正交試驗(yàn)優(yōu)化的結(jié)果相比提高了0.29％。 對(duì)六種煤進(jìn)行R-R模型級(jí)配和Alfred模型級(jí)配制漿，比較兩種級(jí)配漿體的性能，找出與各種煤相適應(yīng)的級(jí)配模型。結(jié)果表明：級(jí)配能夠?qū)⒚旱某蓾{濃

4、度提高3～5％，R-R模型級(jí)配比Alfred級(jí)配有更好的成漿性能，更容易在工程上得到應(yīng)用。R-R模型級(jí)配對(duì)鮑店煤和神華煤改善效果不佳，而對(duì)楊莊煤、興隆煤和淮南煤則效果明顯。 最后通過高壓熱水反應(yīng)釜對(duì)神華煤進(jìn)行改性研究：改性后內(nèi)在水分、含氧官能團(tuán)降低；H含量升高；O/C有了一定程度的下降，析出了一定量的揮發(fā)份。煤的BET比表面積、總孔容積以及平均孔直徑都有不同程度的降低。其中改性時(shí)間為10分鐘時(shí)效果最為明顯，成漿濃度從59.51％