石蜡及乳化石蜡对煤表面疏水改性及其成浆性研究

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1、１：０７０８论文分类号：２学校代码学号：１５０８０５７龜ｔＡｉＬＡＡｌＳＨＡＡＮＸＩＵＮＩＶＥＲＳＩＴＹＯＦＳＣＩＥＭＣＥ＆ＴＥＣＨＮＯＬＯＧＹ硕士学位论文ＴｈｅｓｉｓｆｏｒＭａｓｔｅｒｓＤｅｇｒｅｅ石蜡及乳化石蜡对煤表面疏水改性及其成浆性研究胡仕宁指导教师姓名：张光华教授学科名称：应用化学论文提交日期：２０１８年３月论文答辩日期：２０１８年５月学位授予单位：陕西科技大学申请工学硕士学位论文论文题目：石蜡及乳化石蜡对煤表面疏水

2、改性及其成浆性研究学科门类：工学一级学科：化学工程与技术培养单位：化学与化工学院硕士生：胡仕宁导师：张光华教授2018年5月StudyonSurfaceHydrophobicModificationandSlurribilityofCoalbyParaffinandParaffinEmulsionAThesisSubmittedtoShaanxiUniversityofScienceandTechnologyinPartialFulfillmentoftheRequirementfortheDegree

3、ofMasterofEngineeringScienceByShiningHuThesisSupervisor:GuanghuaZhangMay2018石蜡及乳化石蜡对煤表面疏水改性及其成浆性研究摘要水煤浆作为一种具有流动性的浆体燃料，方便储存及运输，不仅可以使煤炭资源的利用效率提高，还能降低环境污染，起到绿色环保的作用。众所周知，全球煤炭资源中，褐煤等低阶煤占有很大比重，因此利用低阶煤制浆成为一个重点关注的话题。但是，低阶煤表面大量含氧官能团的存在，导致其亲水性极强，内水含量极高，且发达的孔隙结构使得

4、其在制浆过程中，对于自由水的复吸现象及其严重，导致成浆性能很差，因此限制了其的开发与利用。本文利用微波脱水及表面物理包覆改性相结合的手段对内蒙煤进行表面改性，并将煤质较好的彬长煤改性后与之作为对比。对两种改性后的煤粒进行表面性质的分析，并分别进行制浆，对其成浆性能进行了测定。首先，将磨好并按不同粒径配好的煤样放入微波炉中进行脱水干燥，直到质量不变，然后再分别用石蜡、阳离子乳化石蜡、阴离子乳化石蜡以及非离子乳化石蜡对干燥后的煤样进行包覆改性。经测定，各改性剂均能吸附于两种煤粒表面，内蒙煤对于石蜡的吸附效果

5、最佳，其吸附膜厚度为4.85nm；而彬长煤与非离子乳化石蜡的吸附膜厚度最大，为1.82nm。其次，利用接触角测量仪，Zeta电位分析仪，比表面积分析仪，恒温恒湿箱等对改性前后各煤粒的表面性质进行了测定，结果发现改性后，各煤粒的煤质相较于原煤具有不同程度的改善，其中，石蜡改性后的内蒙煤相较于原煤，接触角，孔隙度及吸水率等方面的性质的改善效果最为明显；而彬长煤在非离子乳化石蜡的改性下，表面性质的改善最为明显。最后以萘磺酸盐作为分散剂对各煤粒进行制浆，并利用流变仪，稳定性分析仪等对各水煤浆的成浆性能及稳定性进

6、行分析。内蒙煤在石蜡改性后，其成浆性能及稳定性均得到最为明显的提升，其最高成浆浓度由原煤的55.0%提升至62.0%，提高了7个百分点；而彬长煤在非离子乳化石蜡的改性作用下，有最好的成浆性能及稳定性，I最高成浆浓度由原煤的62.5%变为66.0%，提高了3.5个百分点。总之，本文对煤炭的提质，在一定程度上改善了原煤的表面性质及成浆性能，其中对于低阶煤效果更为明显，为日后煤质的改善及水煤浆的发展做铺垫。关键词：褐煤，表面改性，水煤浆，成浆性能，稳定性IIStudyonSurfaceHydrophobicM

7、odificationandSlurribilityofCoalbyParaffinandParaffinEmulsionABSTRACTCoal-waterslurry(CWS),akindofliquidfuel,canbeconvenientlystoredandtransported,andcanalsoimprovetheutilizationefficiencyofcoalresourcesandreduceenvironmentalpollution.Itiswellknownthatlo

8、w-rankcoal,suchaslignite,accountsforalargeproportionofglobalcoalresources.Therefor,theapplacationsoflow-rankcoalforpreperationbecomesakeytopic.However,becauseofcontainingalargenumberofoxygen-containingfunctionalgroups,low-