[發明專利]一種極性高分子型水煤漿添加劑的制備方法及一種殘碳分離的方法

在審

• 申請號: 202111365472.3
• 申請日: 2021-11-18
• 公開（公告）號: CN114160306A
• 公開（公告）日: 2022-03-11
• 發明（設計）人: 孫路濱;王倩倩;王文博;高學順;張宏科;姜良建
• 申請（專利權）人: 萬華化學（寧波）有限公司;萬華化學集團股份有限公司
• 主分類號: B03C3/04
• 分類號: B03C3/04;B03C3/34;B03C3/41;B03C3/45;B03C3/66;C08G65/332
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本發明公開一種極性高分子型水煤漿添加劑的制備方法及一種殘碳分離的方法。通過制備一種可攜帶高電荷數的助劑，經過篩選后被吸附至氣化細渣內部孔道使其帶電，利用殘碳導電原理在電選設備內實現細渣與殘碳的有效分離，提高細渣中的殘碳含量并可提升其利用價值，實現資源化回收利用，減少資源浪費及碳排放。

技術領域

本發明涉及煤化工領域，具體涉及水煤漿添加劑，以及其在氣化細渣殘碳電選分離的應用。

背景技術

原煤目前仍是化工行業的主要原料，無論是水煤漿氣化還是粉煤氣化，由于在氣化爐內的停留時間受限，總會有未反應的殘碳隨工藝氣帶出氣化爐，最終以氣化細渣的形式排出系統。氣化細渣中殘碳含量在20-40％，普遍應用到建筑材料生產領域，少數返回氣化爐或循環流化床再次利用，由于不可燃燒的灰渣部分較多，能量利用率較低。若將細渣中殘碳進行重新分離回收，從資源化回收利用及碳減排方面意義重大。

目前脫碳方法主要分為干法和濕法兩種。其中濕法脫碳主要為浮選脫碳，通過浮選劑將殘碳與細渣進行分離，回收率較高，但由于細渣的孔隙結構發達，浮選劑的使用量較大，成本較高。干法脫碳主要為電選脫碳，多利用細渣高速流動之間的摩擦靜電進行分離，由于靜電量較小，分離效果不佳。

專利CN112237786A公布了一種煤氣化細渣中殘碳的分離方法，將氣化細渣漿與油料混合，得到含油細渣漿，完成含殘碳的油料和渣水分離。

專利CN110052334A公布了一種煤氣化細渣浮選分離脫水系統及方法，可實現對氣化黑水中殘碳、灰和水的分離，水可以循環使用，殘碳和灰可用于生產高附加值材料，有利于實現煤氣化細渣的資源化利用。

電選分離氣化細渣較少，多數為濕法脫碳技術。上述專利也都是對氣化細渣進行濕法分離殘碳的應用，對油料等浮選劑的使用量較大，還需涉及廢水的處理問題，因此需要從干法分離細渣中殘碳技術進行突破和解決，降低使用和廢水處理成本。

發明內容

本發明公開了一種極性高分子型水煤漿添加劑的制備方法及一種殘碳分離的方法。通過制備一種可攜帶高電荷數的助劑，將其負載在氣化細渣內，通過電選設備實現細渣與殘碳的有效分離，提升電選的分離效率，實現資源化回收利用，減少資源浪費及碳排放。

為達到以上技術目的，本發明采用以下技術方案。

一種極性高分子型水煤漿添加劑的制備方法，包括以下步驟：

(1)高電荷數助劑制備

在兩端為正方形面上安裝有直流電極的長方體反應器中，聚乙二醇溶液和碳原子為2-6的二元羧酸溶液混合，超聲處理1-4h，功率選擇1.5-5kw，每30-60min將相對于聚乙二醇1-10wt％的濃硫酸加入反應器中，得到混合液；

(2)高電荷數助劑篩選

在長方體反應器中部安裝1-3層陽離子選擇性滲透膜，添加堿液將混合液pH值調節成7-7.5；以10-100V/min優選20-50V/min的升壓速率將電極升壓至300-800V優選500-800V，然后保持3-5h，在正電極側的反應器內得到高電荷數助劑。

具體的，本發明所述的長方體反應器水平放置，反應器兩個正方形平面安裝一組直流電極。

步驟(1)水平放置的長方體反應器長短比為3-8，優選5-8。

所述長短比為長方體的一個長方形面上的長邊與短邊的比例。

本發明所述的聚乙二醇的數均分子量為800-8000，優選4000-8000。

所述的助劑的分子量為3000-32000，優選15000-32000。

本發明發明所述的聚乙二醇溶液的溶劑是水。