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

1、水煤漿是從70年代石油危機中發(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)濟效益，同時對我國節(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，對其進(jìn)行研究具有重要的實際意義。 本文首先簡要分析了影響煤成漿的各種因素及其影響機理，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。同時對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、粒度級配技術(shù)、超聲波技術(shù)、微波處理技術(shù)、電磁場磁化技術(shù)、高壓熱水處理技術(shù)。 然后對六種典型氣化煤的成漿特性進(jìn)行了試驗研究，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，采用SAS軟件進(jìn)行回歸分析，得到回歸方程，再通過計算機程序優(yōu)化

3、，獲得了較好的粒度級配分布和添加劑用量。試驗驗證優(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)過正交試驗優(yōu)化的結(jié)果相比提高了0.29％。 對六種煤進(jìn)行R-R模型級配和Alfred模型級配制漿，比較兩種級配漿體的性能，找出與各種煤相適應(yīng)的級配模型。結(jié)果表明：級配能夠?qū)⒚旱某蓾{濃

4、度提高3～5％，R-R模型級配比Alfred級配有更好的成漿性能，更容易在工程上得到應(yīng)用。R-R模型級配對鮑店煤和神華煤改善效果不佳，而對楊莊煤、興隆煤和淮南煤則效果明顯。 最后通過高壓熱水反應(yīng)釜對神華煤進(jìn)行改性研究：改性后內(nèi)在水分、含氧官能團降低；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。其中改性時間為10分鐘時效果最為明顯，成漿濃度從59.51％