1、前言
在水煤漿加壓氣化中，煤漿濃度高低，漿的穩(wěn)定性和泵送順利(流動性)是保證氣化爐正常運行及獲得較好氣化效果的重要條件之一。
影響煤漿性能的因素很多，其中一個重要因素是添加劑的種類。目前，常用的水煤漿添加劑有木質(zhì)素磺酸鈉和萘磺化甲醛縮合物。這些添加劑雖然有較好的分散效果，但其成漿穩(wěn)定性差，使用不便。近年出國外煤漿添加劑的研究方法：(1)采用較高聚合度萘磺化甲醛縮合物與有機磷酸鹽和有機羧酸鹽等進行復(fù)配。(2)丙烯酸及其丙烯酸酯進行共聚，控制一定分子量。(3)、馬來酸、衣康酸等與苯乙烯進行共聚再進行磺化。由于制備丙烯酸共聚物設(shè)備投資低，周期短，生產(chǎn)中無“三廢”，我們采用丙烯酸共聚物作為煤漿添加劑進行研究，“水煤漿添加劑工業(yè)性試驗”課題于95年12月通過鑒定。WCS—AC水煤漿添加劑在江蘇昆山申迪專用化學(xué)品有限公司投產(chǎn)，半年來共生產(chǎn)添加劑1000多噸供上海焦化總廠德士古車間使用。使用結(jié)果表明用WCS—AC添加劑制成的煤漿有光澤，有好的流變性和分散性，漿液穩(wěn)定均優(yōu)于木質(zhì)素磺酸鈉，且使用方便環(huán)境得到改善。
2、WCS—AC水煤漿添加劑的合成
2.3、WCS—AC主要物化性能：
外觀：棕紅色透明液體，密度(20℃，g/cm3)：1.160—1.170，PH值：7—10，極限粘度(dl/g)：0.2—0.3，固含量%：30±2，水溶性：可與任何比例水稀釋。
2.4、基本原理：
WCS—AC水煤漿添加劑主要是丙烯酸高分子聚合物，它在水煤漿中有三個作用：
(1)、丙烯酸高分子聚合物分子中有大量—COOH親水基團和C3H6疏水基團，降低煤粉表面張力，有利于水對煤粉的濕潤，使煤粉易在水中分散。(2)、大量的—COOH具有保護膠體作用。通過它的親水性使水膠復(fù)合體吸附在顆粒上形成外殼，顆粒可得到屏蔽，免使電介質(zhì)引起的絮凝作用，從而提高了分散體系的穩(wěn)定性。(3)丙烯酸聚合物以銨鹽或鈉鹽形成存在，它提供了足夠陰離子作為水化膜的平衡離子，與煤中金屬離子形成雙電層。由于存在大量陽離子，膠粒帶電量多，其ε(動)電位增大，擴散層變厚，層內(nèi)的反離子增多，使分散體系趨于穩(wěn)定。
3、WCS—AC水煤漿添加劑的應(yīng)用
影響水煤漿性能的因素很多但主要是煤質(zhì)特性，煤粉粒度分布和添加劑種類。水煤漿的性能離不開煤種和粒度分布。我們選擇三種氣化煤來比較和說明WCS—AC水煤漿添加劑性能。
3.1、水煤漿制備：有干法和濕法。在工業(yè)上通常采用濕法。
3.1.1、干法制備水煤漿
原煤用球磨機進行干磨使煤粉達到要求粒度再加水和添加劑混合制備水煤漿。
3.1.2、濕法制備水煤漿
用煤和水、添加劑一起放在球磨機進行濕磨制備水煤漿、工業(yè)上連續(xù)進料和出料。
3.2、水煤漿性能測試方法
3.2.1、煤漿濃度：以煤漿質(zhì)量百分?jǐn)?shù)計
3.2.2、煤漿粘度：采用NDJ—1型旋轉(zhuǎn)式粘度計，測試條件：3#轉(zhuǎn)子，60轉(zhuǎn)/分，恒溫25℃，穩(wěn)定旋轉(zhuǎn)5分鐘讀數(shù)。
3.2.3、目測流動性：目測煤漿配制的流動性。分為：☉好;〇較好;△較差;×差。
3.2.4、靜止析水率：24小時后觀察量筒上析水多少，測量析水量與原子量百分率。
3.2.5、落棒試驗：一定重量玻璃棒放入盛有水煤漿量筒，觀察玻璃棒落下時間和沉淀情況。
3.3、原料(煤)的工業(yè)分析(分析基WT%)
煤質(zhì)特性影響水煤漿性能表1中的神府煤、大屯煤、新汶均是氣化煤具有灰分低揮發(fā)份高，神府煤內(nèi)在水份較高難于成漿，但有較低灰份，氣化效率高和灰熔點低，所以常用作制備水煤漿的原料煤。
3.4、煤的粒度分布
目前，在水煤漿技術(shù)開發(fā)工作中十分引人注目的工作就是如何調(diào)整煤粉的粒度分布，不同的研究者提出各種粒度分布形式，如單峰雙峰三峰和多峰，他們的試驗結(jié)果表明，隨著粒度分布的峰數(shù)增加，水煤漿的相對粘度值降低，并提出雙峰分布時大粒徑與小粒徑比為10或更大些，可明顯的降低相對粘度，普遍認(rèn)為：隨著粗粒子含量增加，煤漿表現(xiàn)粘度明顯降低，再就水煤漿穩(wěn)定性而言，粗粒子含量愈高，沉降速度愈快，穩(wěn)定性愈差，而作為氣化用的水煤漿，粒子愈粗氣化液效率愈低。這些與上述粒度對成漿濃度之間的關(guān)系恰好是一對矛盾。根據(jù)美國德士古公司介紹煤粉粒度分布應(yīng)在：8目篩子全部通過，14日通過率為98—100%，40目通過率為90—95%，325目通過率為22—28%為佳。
3.5、WCS—AC煤漿添加劑用量與煤漿濃度粘度及析水率關(guān)系。
加入WCS—AC煤漿添加劑后可使神府煤的煤漿濃度以58.35%提高到64%，上升了5.65%，新汶煤煤漿濃度以58.63%提高到66.45%，上升了7.82%，大屯煤煤漿濃度以60.72%提高到66.59%，上升了5.65%，加入WCS—AC后使神府煤的煤漿析水率以9.7%降到2.0%，大屯煤從6.7%降到6.0%，新汶煤從9.9%降到6.7%;且制得的各煤漿粘度低，流動性好。
3.6、WCS—AC煤漿添加劑與木質(zhì)素磺酸鈉對煤漿性能影響：
WCS—AC添加劑與木質(zhì)素磺酸鈉相比，兩者皆能大大提高神府、大屯、新汶三煤種的煤漿濃度，且漿粘度低、流動性好、但加入木質(zhì)素磺酸鈉，在神府煤中放置6天產(chǎn)生硬沉淀，在大屯煤中放置1天即產(chǎn)生硬沉淀，而WCS—AC加入后放置15天還不產(chǎn)生硬沉淀。說明WCS—AC穩(wěn)定性大大高于木質(zhì)素磺酸鈉。
4、結(jié)論：
4.1、采用丙烯酸共聚物WCS—AC作為煤漿添加劑，可提高煤漿濃度，降低粘度，流動性好，說明漿中填充系數(shù)均勻，分散性好，漿液穩(wěn)定。
4.2、WCS—AC添加劑與木質(zhì)素磺酸鈉相比，煤漿濃度提高相當(dāng)，但煤漿穩(wěn)定性及結(jié)構(gòu)均有改善，無鈉無硫等有害元素，可防止德士古氣化爐中耐火磚腐蝕。
4.3、WCS—AC添加劑為液體型，使用方便、用量少、成本較低，制備沒噸水煤漿需用添加劑不到15元。
參考文獻：略。(原文如此)
