[發(fā)明專利]利用分形級配技術制備水煤漿的方法及制備的水煤漿

有效

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• 申請日: 2016-09-23
• 公開（公告）號: CN106244266B
• 公開（公告）日: 2018-04-06
• 發(fā)明（設計）人: 何國鋒;段清兵;呂向陽;張勝局;王冉
• 申請（專利權）人: 中煤科工清潔能源股份有限公司
• 主分類號: C10L1/32
• 分類號: C10L1/32
• 代理公司: 北京品源專利代理有限公司11332
• 代理人: 鞏克棟,侯桂麗

技術領域

本發(fā)明屬于煤炭資源的清潔利用技術領域，涉及一種水煤漿及其制備方法，尤其涉及一種利用分形級配技術制備水煤漿的方法及制備得到的水煤漿。

背景技術

水煤漿(Coal Water Mixture,CWM)在清潔燃料中具有明顯的社會經(jīng)濟和環(huán)境效益，符合我國富煤、缺油、少氣的國情和實現(xiàn)“以煤代油”的能源戰(zhàn)略，有利于城市可持續(xù)發(fā)展，在我國推廣應用的前景廣闊。發(fā)展水煤漿的環(huán)保效益、經(jīng)濟效益和節(jié)能效益已經(jīng)有了初步的體現(xiàn)。

水煤漿作為一種新型潔凈燃料，不僅可以有效解決“燃油貴、燃煤污染”問題，還可以改變能源消費結構、保障經(jīng)濟安全，水煤漿是由約70％的煤、29％的水和1％的化學添加劑，經(jīng)一定的加工工藝制成，其外觀像油。可用罐體儲存和管道泵送，能在工業(yè)鍋爐、電站鍋爐、工業(yè)窯爐上代油、氣、煤燃用，具有高效、節(jié)能、低污染、低運行成本和儲存安全等突出優(yōu)點。

雖然現(xiàn)有技術中有一些方法嘗試來提高水煤漿的濃度，比如，通過控制水煤漿中煤的粒度分布來改進提高水煤漿的濃度，然而，在現(xiàn)有的應用中，通過調整煤的粒度分布并沒有使水煤漿的濃度達到期望值，而且，隨水煤漿中煤濃度的升高，還導致了水煤漿產(chǎn)生不期望不便于應用的粘度，因而有必要開發(fā)一種新型的高濃度、合適粘度且穩(wěn)定性好的水煤漿及其制備方法。

CN 103374423 A公開了一種水煤漿及其制備方法，該水煤漿包括第一、第二和第三顆粒煤，第一顆粒煤處于水煤漿中煤質量的20～50wt％，且其粒徑小于44微米；第二顆粒煤處于水煤漿中煤質量的20～80％，且其粒徑在44～420微米；第三顆粒煤處于水煤漿中煤質量的10～40％，且其粒徑在420～1000微米的范圍內。該水煤漿具有較好的流動性和較高的煤濃度，例如60％，但是，得到的水煤漿的堆積效率低，水煤漿的濃度低，析水率高且穩(wěn)定性差，不適用于所有煤種。

發(fā)明內容

針對現(xiàn)有技術的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種新型的水煤漿及其制備方法，該方法利用分形級配技術實現(xiàn)了由煤原料到高濃度水煤漿的成功制備，填充了煤顆粒堆積時的空隙，提高了堆積效率，從而提高了水煤漿的濃度和穩(wěn)定性，本發(fā)明的水煤漿的濃度在65～80％，靜置48小時后析水率小于10％。

第一方面，本發(fā)明提供一種水煤漿的制備方法，所述方法包括如下步驟：

將漿料A、漿料B、漿料C和漿料D的混合物與水和添加劑混合，捏混得到混合漿料，然后剪切處理，得到水煤漿，其中，漿料A中的煤粉的粒徑為500～2400μm，漿料B中的煤粉的粒徑為30～500μm，漿料C中的煤粉的粒徑10～30μm，漿料D中的煤粉的粒徑≤10μm。

本發(fā)明中，漿料A中的煤粉的粒徑為500～2400μm，例如可為500μm、600μm、800μm、950μm、1000μm、1200μm、1350μm、1500μm、1750μm、1850μm、2000μm、2100μm、2200μm、2300μm或2400μm等。

本發(fā)明中，漿料B中的煤粉的粒徑為30～500μm，例如可為30μm、50μm、65μm、80μm、100μm、120μm、135μm、150μm、165μm、180μm、200μm、220μm、240μm、260μm、280μm、300μm、330μm、350μm、375μm、400μm、450μm或500μm等。

本發(fā)明中，漿料C中的煤粉的粒徑10～30μm，例如可為10μm、12μm、15μm、17μm、20μm、24μm、28μm或30μm等。

本發(fā)明中，漿料D中的煤粉的粒徑≤10μm，例如可為10μm、9μm、8μm、6μm、5μm、4μm、3μm、2μm或1μm等。

優(yōu)選地，所述漿料A中的煤粉、漿料B中的煤粉、漿料C中的煤粉和漿料D中的煤粉的質量比為(60～84):(10～20):(5～10):(1～10)。

優(yōu)選地，所述漿料A中的煤粉、漿料B中的煤粉、漿料C中的煤粉和漿料D中的煤粉的粒徑均不相同。

優(yōu)選地，漿料A、漿料B、漿料C和漿料D的總質量與水和添加劑的質量比為(70～80):(20～30):(0.1～0.5)。

優(yōu)選地，所述漿料A的固含量為80wt％。

優(yōu)選地，所述添加劑選自木質素磺酸鹽、腐植酸鹽或萘磺酸甲醛縮合物中的任意一種或至少兩種的混合物，例如可為木質素磺酸鹽和腐植酸鹽的混合物，木質素磺酸鹽和萘磺酸甲醛縮合物的混合物，木質素磺酸鹽、腐植酸鹽和萘磺酸甲醛縮合物的混合物等。