兰炭末制备水炭浆的影响因素及工艺研究.pdfVIP

第 38卷 第 3期 煤 炭 转 化 Vo1．38 No．3 2015年 7月 C0ALC0NVERS10N Ju1．2015 兰炭末制备水炭浆的影响因素及工艺研究 宋永辉” 时明亮 苏 婷。 马巧娜 兰新哲 摘 要 利用陕北地 区的兰炭末制备水炭浆 ，研 究了兰炭末的粒度配比、制浆搅拌作用及温度 对水炭浆表观黏度、流动性和稳 定性 的影响．兰炭末用实验 室球磨机研磨好并筛合成830 目 (D1)，200 目～320目(D2)，100 目～200 目(D3)和 60目～100目(D )四种粒径范围．结果表明，当 兰炭末的粒度 配比 (D1)：m(D2)：m(D3)：m(D4)为 5：2：2：1，搅拌速率为 1500r／min，搅 拌时间为 15min，环境温度为30℃～4O℃时 ，制备 出的水炭浆质量分数可达到 60 ，表观黏度 360mPa·S，浆体可以保持一个月内稳定并且流动性 良好．随着细粒度兰炭颗粒加入量的增加 ，水 炭浆表观黏度增大，流动性变差 ，稳定性增强．搅拌速率过高和搅拌 时间过长会导致浆体老化，流动 性变差．当温度逐渐升高时，水炭浆的表观黏度呈现出先降低后增加的趋势． 关键词 水炭浆，粒度级配 ，搅拌 ，温度 中图分类号 TQ536，TQ517．4 3 粉掺混原煤制作水煤浆的实验．结果表明，所制备的 0 引 言 水煤浆可适用于气化炉 ，虽然氧耗增加 ，但气化炉工 兰炭是长焰煤和弱黏煤等低变质烟煤经低 (中) 况更加稳定 ，粗合成气有效成分高 ，综合效益明显． 温干馏工艺生产的一种碳素材料．其具有低灰分 、低 本实验以陕北地区大量存在的兰炭末为原料制备水 硫、低磷、高固定碳、高 电阻率及高化学活性的特点， 炭浆 ，重点研究了水炭浆 的制备工艺及影响因素 ，以 是一种用途广泛的工业原料和燃料．现有的兰炭生 期为该技术的推广应用奠定基础． 产过程得到兰炭产 品中20mm 以下的兰炭末所 占 1 实验部分 比例为 10 ～15 ．截止 2013年，我国兰炭实际产能 已经接近每年6500万 t，兰炭末产量约为 650万 t～ 1．1 原料 975万 t．虽然 目前兰炭末 已经可以作为燃料、气化 原料 、高炉喷吹原料和处理废水的炭质吸附剂等使 实验过程所用兰炭末来 自于榆林神木县 ，其元 用[1]，但其综合利用程度仍然偏低．因此 ，兰炭末 的 素分析和工业分析见表 1．由表 1可以看 出，该兰炭 合理高效应用是我 国兰炭产业发展 的关键环节之 表 1 兰炭的元素分析和工业分析 (％ 。ad) Table1 Proximateandultimateanalysis 一 ． 作为一种煤的清洁利用手段 ，水煤浆技术已经成 offineblue-coke(％ ，ad) 功应用于煤的气化 以及锅炉燃烧等领域．兰炭 由于 其氢含量与挥发分 比煤低 ，燃烧发热量小 ，燃烧过程 需氧量大 ，同时孔隙发达，成浆浓度低 [2]，目前仍然 没有在此领域进行推广应用．如何利用兰炭末制备 * M assfraction． 出一种低成本 、高效清洁的新型环保煤基流体燃料 ， 末具有低挥发分 、高 固定碳、低硫 、低水等特点．其 已经引起了研究者 的关注．胡浩权等[3]以褐煤半焦 ，z(o)： (C)值较小，表面羧基和羟基等含氧官