水煤漿是一種高效、節(jié)能、環(huán)保的煤基流體燃料,其燃燒效率高,運輸方便,已成為我國主體能源和重要的化工燃料。然而社會經(jīng)濟的快速發(fā)展使我國對制漿能力較好的高階煤需求量不斷增加,高階煤逐漸出現(xiàn)供應不足的現(xiàn)象,相比而言變質程度較低的低階煤含量豐富,約占我國煤炭資源的46%。但低階煤內水含量高、孔隙結構發(fā)達、含氧基團豐富導致其難以制備高濃度水煤漿。因此,就如何利用低階煤提質改性技術提高低階煤的開發(fā)與利用,實現(xiàn)低階煤的高效合理利用是我國潔凈煤技術的新方向。本文通過對低階煤進行表面提質改性技術使其具有高階煤的強疏水性,再配合不同類型分散劑制備高質量水煤漿,考察改性前后煤粒與水煤漿分散劑之間的適配性。本文利用陽離子、陰離子和非離子表面活性劑乳化十二烷基琥珀酸苷（ASA）和烷基烯酮二聚體（AKD）兩類物質制備了六種改性劑,分別為陽離子,陰離子,非離子ASA改性劑和陽離子,陰離子,非離子AKD改性劑,然后將其包覆在微波脫水后的褐煤顆粒表面,得到對應的六種改性煤粒。研究了改性前后煤粒表面化學成分、孔隙分布、親疏水性和Zeta電位等煤粒表面特性,并結合萘磺酸鈉（NSF）和聚苯乙烯磺酸鈉（PSS）分散劑在改性前后... 

【文章來源】：陜西科技大學陜西省

【文章頁數(shù)】：86 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

圖１－１?２００７—２０１７年我國煤炭產量和消費量變化??Ｆｉｇ．?１－１?Ｃｏｍｍｏｎ?ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ?ｐｈｅｎｏｍｅｎａ?ｉｎ?ｏｕｒ?ｄａｉｌｙ?ｌｉｆｅ??

陜西科技大學碩士學位論文??儲量的１３．４％。??４５?ｆ—???■煤炭產量?門??４０?－?鬥煤炭消費量?工?ｎ??１３５－?，?ｊｉｌ??１３０?－?ｎ??３??—］??５?２５?－??．〇??｜?２０?－??｜丨５?■??６?１０?－??§?．??Ｕ?５?－??〇?ＬＩ＿＿?＿?＿?＿?＿?＿?＿?＿＿?＿??２００７?２００８?２００９?２０１０?２０１１?２０１２?２０１３?２０１４?２０１５?２０１６?２０１７??Ｙｅａｒ??圖１－１?２００７—２０１７年我國煤炭產量和消費量變化??Ｆｉｇ．?１－１?Ｃｏｍｍｏｎ?ｃｏｒｒｏｓｉｏｎ?ｐｈｅｎｏｍｅｎａ?ｉｎ?ｏｕｒ?ｄａｉｌｙ?ｌｉｆｅ??圖１－１為我國２００７－２０１７年煤炭產量和消費量變化圖，從２００７年到２０１３年，我國??對煤炭的產量和消費量逐年增加。從２０１３年至２０１７年，我國對煤炭的產量和消耗量略??微降低，盡管如此，煤炭仍舊占據(jù)了能源消費的統(tǒng)治地位，以煤炭為主的能源結構不會??發(fā)生改變。由圖１－２可知，我國能源構成中天然氣、石油和核電的比例逐漸增加，煤炭??消費比重逐漸減小，由２００７年煤炭消費占比７０％下降到２０１７年的６０％，在《中國可持??續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略》研究報告指出，直至２０５０年，煤炭消費比重占總能源消費比重的比例不會??低于５０％。由此可見，在未來一段時間內，煤炭仍舊是我國的主體能源和重要的化工原??料，是支撐我國能源安全的產業(yè)支柱。??石油１９％??＾石油?１８％??水一??圖１－２?２００７年（左）和２０１７?（右）年我國能源結構??Ｆｉｇ．?１－２?Ｃｈｉｎａ＇ｓ?ｅｎｅｒｇ

??陜西科技大學碩士學位論文????中填充一定量的細顆粒煤粉時，細顆�？梢杂行p少粗顆粒形成的孔隙，提高煤粒間的??堆積效率，減少了粗顆粒之間束縛的額外水分，防止了煤粒間的聚沉，有利于高濃度，??尚穩(wěn)定性水煤楽的制備【２５－２６］，如圖１－４所不。??ｍ?ｍ??ａ）只有大顆粒?ｂ）填充了小顆粒??圖１－４煤粒度分布對水煤漿的影響??Ｆｉｇ．?１?－４?Ｅｆｆｅｃｔ?ｏｆ?ｃｏａｌ?ｐａｒｔｉｃｌｅ?ｓｉｚｅ?ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ?ｏｎ?ｃｏａｌ?ｗａｔｅｒ?ｓｌｕｉｒｙ??（３）分散劑結構對煤成漿性能的影響??分散劑的主要作用是提高煤粒在水中的分散性。煤表面主要為疏水性芳環(huán)結構，煤??顆粒分散在水中屬于不穩(wěn)定的熱力學系統(tǒng)，容易發(fā)生團聚形成沉淀，所以添加適量的分??散劑分子可以提高煤粒在水中的分散能力，減少煤粒間相互摩擦產生的阻力，從而降低??水煤漿黏度。??１．２．３褐煤表面改性提高制漿能力??（１）熱改性??低階煤的熱改性主要是通過蒸發(fā)干燥技術使煤中的水通過加熱方式以水蒸氣的形式??除去。低階煤熱改性技術能夠有效降低煤表面內水含量，揮發(fā)分和氧含量，降低煤粒對??水的吸附能力，從而使煤漿中游離態(tài)的水分增加，水煤漿濃度增加。孫成功％發(fā)現(xiàn)熱改??性能使煤粒表面發(fā)生收縮，使煤粒表面羥基發(fā)生分解，煤粒疏水性能增強，從而降低煤??粒對水的吸附能力。周俊虎ｍ對神華煤進行加熱改性處理發(fā)現(xiàn)，升高溫度有利于煤粒表??面氧元素的脫除，但溫度過高會導致煤�？紫督Y構增加，反而不利于高濃度水煤漿的制??備。??（２）水熱改性??水熱改性是一種非蒸發(fā)的褐煤脫水技術，它是將低階煤與蒸餾水放置在高溫高壓條??件下的密閉反應

【參考文獻】：
期刊論文
[1]Influence of dispersants on coal-water slurry prepared from the solid residue of plasma pyrolysis of coal[J]. Chao Qian,Liang Zhao,Xin Ge,Xinzhi Chen.  Chinese Journal of Chemical Engineering. 2020(02)
[2]淺析世界能源供需格局及中國能源清潔化策略[J]. 郭彤荔.  能源與節(jié)能. 2019(11)
[3]我國能源資源現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢[J]. 方圓,張萬益,曹佳文,朱龍偉.  礦產保護與利用. 2018(04)
[4]中國煤炭資源分布特征及其基礎性作用新思考[J]. 王海寧.  中國煤炭地質. 2018(07)
[5]煤炭地下氣化氣化工作面徑向擴展探測研究[J]. 劉淑琴,牛茂斐,閆艷,金鑫,賀巖,高寶平,王志海,李金剛.  煤炭學報. 2018(07)
[6]淺析低階煤提質技術現(xiàn)狀及發(fā)展[J]. 李安.  石化技術. 2018(02)
[7]2016年世界能源供需情況分析與未來展望——基于《BP世界能源統(tǒng)計年鑒》與《BP世界能源展望》[J]. 代曉東,王余寶,畢曉光,路用瑞,梁繼航,郭文玉.  天然氣與石油. 2017(06)
[8]腐植酸系水煤漿分散劑的合成表征及應用[J]. 隋明煒,沈一丁,賴小娟,衛(wèi)穎菲.  煤炭科學技術. 2017(10)
[9]褐煤干燥水分回收利用及其研究進展[J]. 張大洲,盧文新,陳風敬,夏吳,左靜,王志剛,商寬祥.  化工進展. 2016(02)
[10]羧甲基化木質素在阿維菌素顆粒表面的吸附行為[J]. 郝漢,陳保瑩,陳維韜,郭鑫宇,劉文君,吳學民.  林產化學與工業(yè). 2015(05)

博士論文
[1]淀粉基水煤漿分散劑的制備、性能及作用機理研究[D]. 朱妞.陜西科技大學 2018
[2]基于界面特性調控的褐煤水熱脫水提質制漿的試驗研究[D]. 孫美潔.中國礦業(yè)大學(北京) 2016
[3]腐殖酸基水煤漿分散劑的合成、性能及其作用機理研究[D]. 李俊國.陜西科技大學 2014
[4]低階煤水熱改性制漿的微觀機理及燃燒特性研究[D]. 趙衛(wèi)東.浙江大學 2009

碩士論文
[1]陽離子Gemini表面活性劑對內蒙煤表面潤濕性及成漿性能研究[D]. 杜倩.陜西科技大學 2018
[2]石蠟及乳化石蠟對煤表面疏水改性及其成漿性研究[D]. 胡仕寧.陜西科技大學 2018
[3]長側鏈聚羧酸鹽在煤/水界面的吸附與流變性能的研究[D]. 李元博.陜西科技大學 2015
[4]淀粉接枝共聚物水煤漿分散劑的制備及性能[D]. 陳蒙.陜西科技大學 2015
[5]微波輻照提高褐煤成漿性能的促進機理[D]. 王愛英.浙江大學 2012



本文編號：3359570