水煤浆的粘度影响因素,水煤浆的灰分怎么测

首页 > 体育 > 作者:YD1662023-12-30 19:45:03

随着AA与SS投料比的增加,伊犁煤和榆林煤制备的水煤浆的粘度表现出相似的先降低后升高的趋势。由于榆林煤和伊犁煤的灰分含量较高,煤表面暴露出部分带正电的区域,但大部分区域仍带负电。

P(SS-co-AA-co-DMDAAC)中的COO-和S氧-3基团可以通过静电引力与这些带正电的区域结合,并促进分散剂的吸附。由于COO-基团与金属离子的结合能力较强,而S氧-3比COO-更亲水,COO-基团更容易吸附到煤表面,而S氧-3则更容易延伸至水中。

这使得煤颗粒表面电荷更加负性,从而增强了静电斥力,抑制了煤颗粒之间的聚集,降低了水煤浆的粘度。伊犁煤和榆林煤的最佳AA与SS投料比分别为1.5:1和1:1。这种差异可能是由于两个煤样的灰分含量不同造成的。

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当AA与SS的投料比超过1.5:1或1:1时,水煤浆的粘度急剧增加,这是因为过多的AA基团导致P(SS-co-AA-co-DMDAAC)中SS单元相对含量降低,煤颗粒间的静电斥力不足以抑制聚集,导致水煤浆粘度的增加。

实验结果证实了这一设计,随着DMDAAC用量的增加,水煤浆的粘度下降,因为分散剂的吸附增强。当DMDAAC用量超过最佳值时,水煤浆的粘度急剧增加。

过量的阳离子基团会中和煤表面的负电荷,进一步减弱煤颗粒间的静电斥力。伊犁煤和榆林煤的最佳DMDAAC用量分别为约4.0 wt%和6.0 wt%左右。

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P(SS-co-AA-co-DMDAAC)的三种官能团的作用

分散剂的用量通常对水煤浆的表观粘度有很大影响,增加P(SS-co-AA-co-DMDAAC)的投料量最初导致水煤浆的粘度下降。这是因为增加分散剂用量会导致更多的分散剂分子吸附在煤颗粒表面,增强了煤颗粒之间的静电斥力,有利于煤颗粒的分散。

随着分散剂用量的增加,煤颗粒的zeta电位变得更加负性,并最终达到一个稳定值。榆林煤和伊犁煤的最佳分散剂用量分别为0.3 wt%和0.4 wt%。伊犁煤由于灰分含量较高,表面带有较多阳离子,可以更多地吸附分散剂。

伊犁煤需要更多的分散剂分子来实现有效分散。当分散剂用量超过最佳值时,水煤浆的粘度增加有限。这是因为过量的分散剂会吸附在煤颗粒上,使其表面过于亲水,形成过厚的水化膜,导致水煤浆中游离水的含量减少,从而增加了水煤浆的粘度。

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对于水煤浆的流变行为,两种浆体的粘度在低剪切速率下相对较高,然后随着剪切速率的增加而急剧下降,这表现为剪切稀化特性。为了更好地分析,使用了Herschel-Bulkley方程和幂律方程来拟合剪切应力与剪切速率的关系。

两种水煤浆的流动行为更符合Herschel-Bulkley模型。榆林煤和伊犁煤制备的水煤浆的流动行为指数n均小于1,表明这两种水煤浆为假塑性流体,与流变曲线测量结果一致。

加入P(SS-co-AA-co-DMDAAC)分散剂后,TSI值分别下降至0.35和0.22。使用P(SS-co-AA-co-DMDAAC)作为分散剂的CWS在3600秒后略有增加,而没有分散剂的CWS则呈现出急剧增加的趋势。添加P(SS-co-AA-co-DMDAAC)显著提高了CWS的稳定性。

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