本發(fā)明屬于煤化工技術(shù)領(lǐng)域，具體地說(shuō)，涉及一種環(huán)保型水煤漿及其生產(chǎn)方法。

背景技術(shù)：

水煤漿是20世紀(jì)70年代興起的煤基液態(tài)燃料，可作為爐窯燃料或合成氣原料，具有燃燒穩(wěn)定、污染排放少等優(yōu)點(diǎn)。水煤漿是由一定粒度煤粉、水和少量分散劑按一定的比例配制成的混合物。水煤漿生產(chǎn)工藝是煤、水和分散劑在球磨機(jī)中制漿，達(dá)到一定粒度和粘度要求后，再加入少量的穩(wěn)定劑后形成二相煤水漿體，再進(jìn)入儲(chǔ)罐備用。水煤漿在保持煤炭原有的物理化學(xué)性能的基礎(chǔ)上，還具有較好的流動(dòng)性和穩(wěn)定性，易于儲(chǔ)存、管道輸送，并且可霧化燃燒。它是一種燃燒效率較高和低污染的較廉價(jià)的潔凈代油燃料，可廣泛應(yīng)用于工業(yè)鍋爐、電站鍋爐、工業(yè)爐窯和氣化爐的燃燒與氣化等。

現(xiàn)有技術(shù)制備得到的水煤漿，在水煤漿的制備過(guò)程中，需要在水煤漿中加入分散劑以保證水煤漿的流動(dòng)性，生產(chǎn)成本偏高。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有水煤漿存在的生產(chǎn)成本偏高，并需要加入一定量的分散劑的問(wèn)題，提供了一種生產(chǎn)成本低、不用添加分散劑的環(huán)保型水煤漿及其生產(chǎn)方法，利用風(fēng)化煤為主要原料分散劑，工業(yè)堿渣通過(guò)改性用于穩(wěn)定劑，生產(chǎn)成本低、流動(dòng)性好，環(huán)保型水煤漿長(zhǎng)時(shí)間放置不產(chǎn)生硬沉淀現(xiàn)象，環(huán)保無(wú)污染。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明提供了一種環(huán)保型水煤漿，以質(zhì)量份計(jì)，包括：

所述具有分散作用的風(fēng)化水煤漿以質(zhì)量份計(jì)，包括：

所述穩(wěn)定劑以質(zhì)量份計(jì)，包括：

工業(yè)堿渣 5－10份，

水 30-80份，

羧甲基纖維素鈉 0.1－5份。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明又提供了一種環(huán)保型水煤漿的生產(chǎn)方法，含有以下步驟：

步驟一：按照質(zhì)量份將腐植酸含量不低于30％的風(fēng)化煤、工業(yè)用NaOH、反應(yīng)促進(jìn)劑山梨糖醇聚氧乙烯醚、苯磺酸鈉和水加入水煤漿球磨機(jī)，在溫度為50℃的條件下球磨制漿1-2小時(shí)，球磨制漿后風(fēng)化煤的粒度小于200目的煤粒比例不低于80％，獲得的漿體即為具有分散作用的風(fēng)化水煤漿；

步驟二：按照質(zhì)量份將工業(yè)堿渣、羧甲基纖維素鈉和水混合進(jìn)行充分?jǐn)嚢韬头稚⒑蟮玫綉腋∷芤海@得的懸浮水溶液即為穩(wěn)定劑；

步驟三：按照質(zhì)量份將煙煤、水和具有分散作用的風(fēng)化水煤漿加入水煤漿球磨機(jī)，球磨制漿1-2小時(shí)，成漿后進(jìn)行過(guò)濾，再加入穩(wěn)定劑，攪拌均勻后即為環(huán)保型水煤漿。

為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明還提供了一種用于實(shí)施上述環(huán)保型水煤漿的生產(chǎn)方法的設(shè)備，包括：

兩個(gè)水煤漿球磨機(jī)，分別為第一水煤漿球磨機(jī)和第二水煤漿球磨機(jī)，其中，第一水煤漿球磨機(jī)用于風(fēng)化水煤漿的制備，第二水煤漿球磨機(jī)用于環(huán)保型水煤漿的生產(chǎn)；

一用于混合攪拌的攪拌裝置，與所述第一水煤漿球磨機(jī)分別放置于所述第二水煤漿球磨機(jī)的兩側(cè)；

一用于過(guò)濾的過(guò)濾裝置，放置于所述第二水煤漿球磨機(jī)的出料口處；

以及一用于存儲(chǔ)環(huán)保型水煤漿的水煤漿儲(chǔ)存罐，通過(guò)料漿輸運(yùn)管與所述過(guò)濾裝置的出料口連接。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果在于：

(1)本發(fā)明提供的環(huán)保型水煤漿不需要外加分散劑，選擇具有分散作用的風(fēng)化煤種，通過(guò)不同煤質(zhì)配煤，充分利用風(fēng)化煤中富含的腐植酸等氧化成分，利用堿中和原理制成分散劑型水煤漿添加劑，分散效果好，成本低，無(wú)二次污染產(chǎn)生，并且具有較好的流動(dòng)性。

(2)本發(fā)明提供的環(huán)保型水煤漿采用的穩(wěn)定劑利用工業(yè)堿渣加入少量羧甲基纖維素鈉和水?dāng)嚢杌旌隙傻膽腋∷芤海档土松a(chǎn)成本，羧甲基纖維素鈉可防止穩(wěn)定劑發(fā)生硬沉淀，穩(wěn)定劑中富含的二價(jià)離子鎂和鈣作為主要成分，用于水煤漿的穩(wěn)定，從而保證了環(huán)保型水煤漿長(zhǎng)時(shí)間放置不產(chǎn)生硬沉淀現(xiàn)象，滿足鍋爐對(duì)燃料燃燒或造氣的要求。

(3)本發(fā)明提供環(huán)保型水煤漿的生產(chǎn)方法利用風(fēng)化煤和工業(yè)堿渣生產(chǎn)出環(huán)保型水煤漿，分散劑中未反應(yīng)的NaOH和工業(yè)堿渣中的Na₂CO₃、NaHCO₃具有脫硫效果，可降低環(huán)保型水煤漿燃燒過(guò)程中二氧化硫的排放，具有良好的市場(chǎng)前景和推廣價(jià)值，并使固體廢棄物實(shí)現(xiàn)了高效和無(wú)害化利用，生產(chǎn)出的環(huán)保型水煤漿還具有一定的固硫作用，環(huán)保無(wú)污染。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例所述設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明實(shí)施例所述設(shè)備中水煤漿存儲(chǔ)罐的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本發(fā)明實(shí)施例所述設(shè)備中過(guò)濾罐的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本發(fā)明實(shí)施例所述設(shè)備中第二水煤漿球磨機(jī)的局部放大圖。

1、第一水煤漿球磨機(jī)，2、第二水煤漿球磨機(jī)，21、出料口，22、處理口過(guò)濾網(wǎng)，3、攪拌裝置，4、過(guò)濾裝置，41、出料口，42、濾網(wǎng)，43、反沖洗出口，5、水煤漿儲(chǔ)存罐，51、攪拌螺旋桿，52、攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)，53、排氣口，6、料漿輸運(yùn)管。

具體實(shí)施方式

下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。此外，術(shù)語(yǔ)“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對(duì)重要性。

本發(fā)明實(shí)施例提供了一種環(huán)保型水煤漿，以質(zhì)量份計(jì)，包括：

所述具有分散作用的風(fēng)化水煤漿以質(zhì)量份計(jì)，包括：

所述穩(wěn)定劑以質(zhì)量份計(jì)，包括：

工業(yè)堿渣 5－10份，

水 30-80份，

羧甲基纖維素鈉 0.1－5份。

作為本發(fā)明上述環(huán)保型水煤漿的優(yōu)選設(shè)計(jì)，所述煙煤為長(zhǎng)焰煤、氣煤、肥煤、瘦煤和貧煤中的至少一種。

本發(fā)明實(shí)施例又提供了一種環(huán)保型水煤漿的生產(chǎn)方法，含有以下步驟：

步驟一：按照上述質(zhì)量份將腐植酸含量不低于30％的風(fēng)化煤、工業(yè)用NaOH、山梨糖醇聚氧乙烯醚、苯磺酸鈉和水加入第一水煤漿球磨機(jī)，在溫度為50℃的條件下球磨制漿1-2小時(shí)，球磨制漿后風(fēng)化煤的粒度小于200目的煤粒比例不低于80％，獲得的漿體即為具有分散作用的風(fēng)化水煤漿；

步驟二：按照上述質(zhì)量份將工業(yè)堿渣、羧甲基纖維素鈉和水混合在攪拌裝置中進(jìn)行充分?jǐn)嚢韬头稚⒑蟮玫綉腋∷芤海@得的懸浮水溶液即為穩(wěn)定劑；

步驟三：按照上述質(zhì)量份將煙煤、水和具有分散作用的風(fēng)化水煤漿加入第二水煤漿球磨機(jī)，球磨制漿1-2小時(shí)，成漿后進(jìn)行過(guò)濾，再加入穩(wěn)定劑，攪拌均勻后即為環(huán)保型水煤漿。

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種用于上述實(shí)施環(huán)保型水煤漿的生產(chǎn)方法的設(shè)備，包括：兩個(gè)水煤漿球磨機(jī)，分別為第一水煤漿球磨機(jī)1和第二水煤漿球磨機(jī)2，其中，第一水煤漿球磨機(jī)1用于風(fēng)化水煤漿的制備，第二水煤漿球磨機(jī)2用于環(huán)保型水煤漿的生產(chǎn)；一用于混合攪拌的攪拌裝置3，與所述第一水煤漿球磨機(jī)1分別放置于所述第二水煤漿球磨機(jī)2的兩側(cè)；一用于過(guò)濾的過(guò)濾裝置4，放置于所述第二水煤漿球磨機(jī)2的出料口21處；以及一用于存儲(chǔ)環(huán)保型水煤漿的水煤漿儲(chǔ)存罐5，通過(guò)料漿輸運(yùn)管6與所述過(guò)濾裝置4的出料口41連接。

參見(jiàn)圖2，在本發(fā)明上述實(shí)施例所述的設(shè)備中，作為優(yōu)選設(shè)計(jì)，所述第二水煤漿球磨機(jī)2的出料口21處設(shè)有出料口過(guò)濾網(wǎng)22，有效防止出現(xiàn)大顆粒堵塞輸送管路。

在本發(fā)明上述實(shí)施例所述的設(shè)備中，作為優(yōu)選設(shè)計(jì)，所述攪拌裝置為攪拌速度至少為500轉(zhuǎn)/分的高速攪拌機(jī)。在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的設(shè)備中，所述攪拌裝置為攪拌速度為1000轉(zhuǎn)/分的高速攪拌機(jī)。

參見(jiàn)圖3，在本發(fā)明上述實(shí)施例所述的設(shè)備中，作為優(yōu)選設(shè)計(jì)，所述過(guò)濾裝置4為內(nèi)部設(shè)有濾網(wǎng)42的過(guò)濾罐，過(guò)濾罐內(nèi)的濾網(wǎng)42處設(shè)有反沖洗出口43，用于沖洗過(guò)濾罐內(nèi)的濾網(wǎng)42。

參見(jiàn)圖4，在本發(fā)明一實(shí)施例的設(shè)備中，所述水煤漿儲(chǔ)存罐5內(nèi)設(shè)有攪拌螺旋桿51，所述攪拌螺旋桿51與設(shè)于水煤漿儲(chǔ)存罐外部的攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)52連接，可以進(jìn)行定期攪拌，防止了環(huán)保型水煤漿出現(xiàn)硬沉淀。在本發(fā)明一優(yōu)選實(shí)施例的設(shè)備中，所述水煤漿儲(chǔ)存罐5還設(shè)有排氣口53，能夠維持水煤漿儲(chǔ)存罐內(nèi)外壓力平衡。

實(shí)施例1：

環(huán)保型水煤漿包括：長(zhǎng)焰煤600g、水350g、具有分散作用的風(fēng)化水煤漿60g、穩(wěn)定劑4g。

上述環(huán)保型水煤漿的生產(chǎn)方法如下：

步驟一：將腐植酸含量為42％的風(fēng)化煤120g、工業(yè)用NaOH 30g、山梨糖醇聚氧乙烯醚0.8g、苯磺酸鈉1g、水250g通過(guò)進(jìn)料口加入水煤漿球磨機(jī)，在溫度為50℃的條件下球磨制漿1.5小時(shí)，球磨制漿后風(fēng)化煤的粒度小于200目的煤粒比例為85％，獲得具有分散作用的風(fēng)化水煤漿，具有分散作用的風(fēng)化水煤漿通過(guò)出料口進(jìn)入分散劑儲(chǔ)存罐中存儲(chǔ)，取60g獲得的具有分散作用的風(fēng)化水煤漿備用；

步驟二：將工業(yè)堿渣5g、羧甲基纖維素鈉0.5g和水25g混合，利用攪拌速度為1000轉(zhuǎn)/分的高速攪拌機(jī)進(jìn)行充分?jǐn)嚢韬头稚⒑蟮玫綉腋∷芤?，獲得的懸浮水溶液即為穩(wěn)定劑，取4g備用；

步驟三：將長(zhǎng)焰煤600g、水350g和步驟一中取得的60g具有分散作用的風(fēng)化水煤漿通過(guò)進(jìn)料口加入水煤漿球磨機(jī)，球磨制漿1.5小時(shí)，成漿后經(jīng)出料口進(jìn)入過(guò)濾罐進(jìn)行過(guò)濾，再加入穩(wěn)定劑4g，攪拌均勻后獲得環(huán)保型水煤漿。

本實(shí)施例中，可以將步驟一和步驟二的順序進(jìn)行互換，也可獲得上述環(huán)保型水煤漿。

本實(shí)施例中獲得的環(huán)保型水煤漿可以通過(guò)料漿輸運(yùn)管進(jìn)入水煤漿儲(chǔ)存罐中存儲(chǔ)，參見(jiàn)圖2，由于水煤漿儲(chǔ)存罐設(shè)有攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)和與攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連的攪拌螺桿，可以進(jìn)行定期攪拌，防止了環(huán)保型水煤漿出現(xiàn)硬沉淀。同時(shí)水煤漿儲(chǔ)存罐還設(shè)有排氣口，能夠維持水煤漿儲(chǔ)存罐內(nèi)外壓力平衡。

本實(shí)施例中獲得環(huán)保型水煤漿粘度為1050mPa·s，流動(dòng)性良好，充分?jǐn)嚢韬笳扯?10mPa·s，存放20天未發(fā)生硬沉淀現(xiàn)象。

實(shí)施例2：

環(huán)保型水煤漿包括：氣煤650g、水350g、具有分散作用的風(fēng)化水煤漿60g、穩(wěn)定劑5g。

上述環(huán)保型水煤漿的生產(chǎn)方法如下：

步驟一：將腐植酸含量為38％的風(fēng)化煤140g、工業(yè)用NaOH28g、山梨糖醇聚氧乙烯醚0.9g、苯磺酸鈉1.2g、水260g通過(guò)進(jìn)料口加入水煤漿球磨機(jī)，在溫度為50℃的條件下球磨制漿2小時(shí)，球磨制漿后風(fēng)化煤的粒度小于200目的煤粒比例為90％，獲得具有分散作用的風(fēng)化水煤漿，具有分散作用的風(fēng)化水煤漿通過(guò)出料口進(jìn)入分散劑儲(chǔ)存罐中存儲(chǔ)，取60g獲得的具有分散作用的風(fēng)化水煤漿備用；

步驟二：將工業(yè)堿渣5g、羧甲基纖維素鈉0.5g和水25g混合，利用攪拌速度為500轉(zhuǎn)/分的高速攪拌機(jī)對(duì)進(jìn)行充分?jǐn)嚢韬头稚⒑蟮玫綉腋∷芤?，獲得的懸浮水溶液即為穩(wěn)定劑，取5g備用；

步驟三：將長(zhǎng)焰煤600g、水350g和步驟一中取得的60g具有分散作用的風(fēng)化水煤漿通過(guò)進(jìn)料口加入水煤漿球磨機(jī)，球磨制漿2小時(shí)，成漿后經(jīng)出料口進(jìn)入過(guò)濾罐進(jìn)行過(guò)濾，再加入步驟二取得的穩(wěn)定劑5g，攪拌均勻后獲得環(huán)保型水煤漿。

本實(shí)施例中，還可以將步驟一和步驟二的順序互換，也可獲得上述環(huán)保型水煤漿。

本實(shí)施例中獲得的環(huán)保型水煤漿同樣可以通過(guò)料漿輸運(yùn)管進(jìn)入水煤漿儲(chǔ)存罐中存儲(chǔ)，由于水煤漿儲(chǔ)存罐設(shè)有攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)和與攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連的攪拌螺桿，可以進(jìn)行定期攪拌，防止了環(huán)保型水煤漿出現(xiàn)應(yīng)沉淀。同時(shí)水煤漿儲(chǔ)存罐還設(shè)有排氣口，能夠維持水煤漿儲(chǔ)存罐內(nèi)外壓力平衡。

本實(shí)施例中獲得環(huán)保型水煤漿粘度為1150mPa·s，流動(dòng)性良好，充分?jǐn)嚢韬笳扯?20mPa·s，存放20天未發(fā)生硬沉淀現(xiàn)象。

實(shí)施例3：

環(huán)保型水煤漿包括：長(zhǎng)焰煤650g、水350g、具有分散作用的風(fēng)化水煤漿70g、穩(wěn)定劑8g。

上述環(huán)保型水煤漿的生產(chǎn)方法如下：

步驟一：將腐植酸含量為45％的風(fēng)化煤120g、工業(yè)用NaOH26g、山梨糖醇聚氧乙烯醚0.7g、苯磺酸鈉0.9g、水230g通過(guò)進(jìn)料口加入水煤漿球磨機(jī)，在溫度為50℃的條件下球磨制漿1小時(shí)，球磨制漿后風(fēng)化煤的粒度小于200目的煤粒比例為85％，獲得具有分散作用的風(fēng)化水煤漿，具有分散作用的風(fēng)化水煤漿通過(guò)出料口進(jìn)入分散劑儲(chǔ)存罐中存儲(chǔ)，取70g獲得的具有分散作用的風(fēng)化水煤漿備用；

步驟二：將工業(yè)堿渣5g、羧甲基纖維素鈉0.6g、水30g混合，利用攪拌速度為800轉(zhuǎn)/分的高速攪拌機(jī)進(jìn)行充分?jǐn)嚢韬头稚⒑蟮玫綉腋∷芤海@得的懸浮水溶液即為穩(wěn)定劑，取8g備用；

步驟三：將長(zhǎng)焰煤650g、水350g和步驟一中取得的70g具有分散作用的風(fēng)化水煤漿通過(guò)進(jìn)料口加入水煤漿球磨機(jī)，球磨制漿2小時(shí)，成漿后經(jīng)出料口進(jìn)入過(guò)濾罐進(jìn)行過(guò)濾，再加入穩(wěn)定劑8g，攪拌均勻后獲得環(huán)保型水煤漿。

本實(shí)施例中，還可以將步驟一和步驟二的順序互換，也可獲得上述環(huán)保型水煤漿。

本實(shí)施例中獲得的環(huán)保型水煤漿同樣可以通過(guò)料漿輸運(yùn)管進(jìn)入水煤漿儲(chǔ)存罐中存儲(chǔ)，由于水煤漿儲(chǔ)存罐設(shè)有攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)和與攪拌驅(qū)動(dòng)電機(jī)相連的攪拌螺桿，可以進(jìn)行定期攪拌，防止了環(huán)保型水煤漿出現(xiàn)應(yīng)沉淀。同時(shí)水煤漿儲(chǔ)存罐還設(shè)有排氣口，能夠維持水煤漿儲(chǔ)存罐內(nèi)外壓力平衡。

本實(shí)施例中獲得環(huán)保型水煤漿粘度為1200mPa·s，流動(dòng)性良好，充分?jǐn)嚢韬笳扯?50mPa·s，存放20天未發(fā)生硬沉淀現(xiàn)象。

上述實(shí)施例用來(lái)解釋本發(fā)明，而不是對(duì)本發(fā)明進(jìn)行限制，在本發(fā)明的精神和權(quán)利要求的保護(hù)范圍內(nèi)，對(duì)本發(fā)明做出的任何修改和改變，都落入本發(fā)明的保護(hù)范圍。