水煤浆添加剂研究及发展动向.pdf

July2011现代化工第31卷第7期
È8ModernChemicalIndustry2011年7月

技术进展
水煤浆添加剂研究及发展动向
刘明强,刘建忠,王传成,高夫燕,王睿坤,周俊虎,岑可法
(浙江大学能源清洁利用国家重点实验室,浙江杭州310027)
摘要:简述了水煤浆技术在我国发展的背景及其基本性能,分析了水煤浆分散剂和稳定剂的作用机理及现在常用的添加剂
种类和性能,介绍了国内外水煤浆添加剂的研究现状和成果,重点阐述了复配、改性等新技术的应用,以及两性离子型等新型添
加剂的开发情况,结合目前存在的一些问题,展望了添加剂的发展趋势。
关键词:水煤浆;添加剂;分散剂;稳定剂
中图分类号:TQ423;TQ536文献标识码:A文章编号:0253-4320(2011)07-0008-04
Researchanddevelopmentofcoalwaterslurryadditives
LIUMingqiang,LIUJianzhong,WANGChuancheng,GAOFuyan,WANGRuikun,
ZhouJunhu,CENKefa
(StateKeyLaboratoryofCleanEnergyUtilization,ZhejiangUniversity,Hangzhou310027,China)

Abstract:Thedevelopmentbackgroundofcoalwaterslurry(CWS)anditsbasicperformancearebrieflyreviewed.
ThemechanismoftheCWSdispersantsandstabilizersisanalyzedindetai.lSomecommonlyusedadditivesandtheir
performanceareintroducedaswel.lTheresearchstatusandachievementsofCWSathomeandabroadaresummarized.
Theapplicationofnewtechnologiesandthedevelopmentofnewadditivessuchasamphotericionicadditivesarefocused.
Thedevelopmenttrendsofthenewadditivesareputforwardsfinally.
Keywords:coalwaterslurry;additive;dispersant;stabilizer
煤炭作为一次能源消耗约占我国总能源消耗的表面性质,使煤颗粒能够在水中分散,使煤浆具有良
72%左右,在相当长的时间内,我国的能源消费结构好的流动性和稳定性。根据作用不同,添加剂可分
仍将以煤炭为主。由于传统的燃煤方式存在环境污为分散剂、稳定剂和辅助添加剂3类。分散剂是最
染大、燃料利用率低等问题,随着构建资源节约型、重要的水煤浆添加剂[3]。
环境友好型社会目标的提出,迫切需要一种清洁的
1分散剂的作用机理和分类
煤炭利用方式。
水煤浆是一种高浓度煤水混合物,由质量分数11作用机理
62%~70%的煤粉、30%~38%的水和约1%的添水煤浆分散剂是一种表面活性剂,由疏水基和
加剂组成。它既保持了煤炭原有的一些特性,又具亲水基2部分构成。制浆时加入少量的分散剂可改
有石油一样的流动性,并具有一定的稳定性,可以贮变煤粒的表面性质,使煤粒表面被添加剂分子和水
存、泵送、雾化与稳定燃烧。水煤浆由于含硫率和粉化膜所包围,让煤粒均匀分散在水中,从而提高水煤
尘量都较低,在燃烧过程中火焰温度比油和煤粉低,浆的流动性。分散剂的作用机理可从3个方面加以
排放的污染物相对较少,是一种比较理想的代油洁解释:润湿分散作用、静电斥力分散作用及空间位阻
净燃料[1-2]。效应[4]。
煤为疏水性物质,且煤浆中的煤粒很细,具有很(1)分散剂一端是非极性的亲油基,即疏水基,
大的比表面积,容易自发地聚结,因而煤粒与水不能另一端是亲水的极性基,即亲水基。在水煤浆中分
密切结合成为一种浆体,很容易产生煤水分离。良散剂分子的疏水基和煤表面结合,亲水基朝水定向
好的流变性和稳定性是水煤浆最为重要的性能,要排列,把水分子吸附在煤粒表面,形成一层水化膜,
使水煤浆具有良好的流体特性,加入化学添加剂必变疏水性为亲水性。同时水化膜可将煤粒隔离开,
不可少。水煤浆添加剂的主要作用在于改变煤粒的减少煤粒间的阻力,达到降黏的作用[5]。

收稿日期:2011-01-24;修回日期:2011-04-02
作者简介:刘明强(1988-),男,硕士生,从事水煤浆添加剂方面研究,18768133690,[e-mail];刘