粒径分布对水焦浆性质的影响

分析研究了不同粒径分布的石油焦成浆性及制备水焦浆的流变性和稳定性。结果表明,石油焦的成浆性较好,成浆浓度近70%,浆体的表观黏度均随浓度的增大而增大。粒径分布越宽,越有利于堆积,堆积效率越高,可制浆浓度越高,制备水焦浆的最佳药剂量越低,采用萘系分散剂制备的水焦浆呈胀塑性流型,粒径分布越宽,胀塑性越弱,利用静置观察法与Turbiscan Lab稳定性分析仪测定相结合评价水焦浆的稳定性,水焦浆的稳定性差,且粒径越大,析水率越低,沉降区的焦粉颗粒越易发生聚结,底部越易产生硬沉淀,稳定性越差。颗粒聚结是水焦浆稳定性的主要影响因素。     

锯木屑与褐煤共热解生物焦的成浆性能及其流变特性

模拟外热式直立炭化炉组装热解实验平台对锯木屑、云南褐煤进行热解/共热解提质,采用成浆实验法研究了锯木屑、云南褐煤热解生物焦/半焦及其共热解生物焦的成浆性能。结果表明,热解能显著提高锯木屑、云南褐煤的成浆性能,锯木屑、云南褐煤分别在500℃下热解1.5 h,所得到的生物焦、半焦的成浆浓度分别由热解前的29.21%、54.63%提高至38.57%、60.19%。相同热解条件下,锯木屑与云南褐煤共热解生物焦的成浆性能明显优于锯木屑、云南褐煤分别单独热解混合焦(生物焦与半焦的混合物)的成浆性能。锯木屑浆、生物焦浆、共热解生物焦浆、混合生物焦浆等均从总体上表现为假塑性特性,但当锯木屑含量大于等于50%时,锯木屑与云南褐煤共热解生物焦浆的流变特性与生物焦浆类似,在剪切速率较低的条件下,具有明显的剪切变稠特性,表现出较强的胀塑性。共热解生物焦的成浆性能优于混合生物焦的原因在于云南褐煤和锯木屑在共热解过程中的协同作用整体增强了共热解生物焦的芳构化程度。     

煤沥青水浆的制备及影响规律的研究

以中温煤沥青为原料,经冷冻粉碎后制得具有一定粒径级配的煤沥青粉,加入适量分散剂和水在高速搅拌下制备煤沥青水浆.结果表明,JL-C01中裂乳化剂是制备煤沥青水浆的优良分散剂,在此基础上进一步考察了分散剂用量及浆体浓度对煤沥青成浆性、煤沥青水浆流变性及稳定性的影响.结果表明,最大成浆浓度为70％;在分散剂用量相同的条件下,...     

水煤浆制备过程中浆体抗搅拌性能的研究

选用两种不同类型的分散剂，考察了１１种不同变质程度煤在高浓度煤浆制备过程中的浆体抗搅拌性能。发现高浓度煤浆制备对应的最佳搅拌强度不仅与分散剂的种类有关，而且取决于煤的变质程度。浆体抗搅拌性能随制浆用煤的变质程度的提高而增强，从而使较高变质程度煤的高浓度煤浆制备需在较高的搅拌强度下进行，才能最大限度地提高煤的成浆性。相关分析表明，煤表面分布的羧基、酚羟基等亲水性基团对浆体抗搅拌性会产生重要影响，煤表面此类基团的含量较高或吸水性较强时可使高浓度煤浆制备的最佳搅拌强度大幅度降低。     

核酸四碱基体的量子化学计算

应用量子化学半经验ＣＮＤＯＭＯ方法，对核酸碱基间可能形成的四碱基体进行计算．结果显示，除了实验中已确认存在的两种四碱基体Ｇ４和Ｇ·Ｃ·Ｇ·Ｃ外，还有６种以Ｗａｔｓｏｎ－Ｃｒｉｃｋ碱基对形成的四碱基体也能稳定存在．通过对Ｇ４碱基体分子间、离子－分子间相互作用的考查，进一步证实了氢键、四碱基体间的堆积作用、金属离子与四碱基体的相互作用等，对于四螺旋核酸结构的形成是重要的．     

木质素磺酸盐在烯酰吗啉颗粒表面的吸附特性

考察了常用分散剂木质素磺酸钠(Sodium Lignosulfonate, SLS)在烯酰吗啉(Dimethomorph, DMM)上的吸附性能, 并测试了吸附SLS后DMM颗粒表面Zeta电位和接触角的变化, 从理论上探讨了分散剂的吸附对农药颗粒表面物化性能的影响, 指导农药分散剂的开发. 结果显示, 浓度为0~10 g/L时, SLS在DMM表面呈现双层吸附; 低浓度(0~1.0 g/L)时, 吸附等温线符合Langmuir方程. SLS在DMM表面上的吸附属于自发、 放热吸附过程, 吸附力主要包括疏水作用、 范德华力和氢键作用力. SLS在DMM表面吸附后提高了其Zeta电位, 且SLS磺化度越高其提高作用越明显. 随着SLS溶液浓度增大, DMM在SLS溶液中的接触角先减小后增大, 到70º~80º后趋于稳定.     

利用分散稳定性分析仪研究水煤浆的稳定性

采用Turbiscan Lab浓缩体系分散稳定性分析仪研究了改性木质素系分散剂（GCL3S）和萘系分散剂（FDN）对水煤浆稳定性及浆体中煤颗粒沉降行为的影响。结果表明,水煤浆中煤粒沉降行为为差异沉降,在水煤浆制备过程中,煤颗粒之间会发生团聚,掺1.0％GCL3S的水煤浆清液区高度及平均沉降速率仅为掺FDN的68％,木质素系分散剂制备的水煤浆稳定性能优于萘系。分散稳定性分析仪不仅可以用于水煤浆的稳定性分析,还有助于揭示分散剂对水煤浆的稳定作用机理。     

水煤制备过程中浆体抗搅拌性能的研究

选用两种不同的类型的分散剂，考察了１１种不同变质程度煤在高浓度煤浆制备的过程中的浆体抗搅拌性能。发现高浓度煤浆制备对应的最佳搅拌强度不仅与分散的种类有关，而且取决于煤的变质程度。浆体抗搅拌性能随制浆用煤的变质程度的提高而增强，从而使较高变质程度煤的高浓度煤浆制备需在较高的搅拌强度下进行，才能最大限度地提高煤的成浆性。     

纳米3Y-TZP水悬浮液性质研究

采用2-膦酸丁烷-1,2,4-三羧酸(PBTCA)为分散剂,制备了稳定的纳米3Y-TZP(氧化钇稳定氧化锆)粉体悬浮液.运用ζ电位及流变学等方法表征了分散剂对浆料性质的影响.采用静电排斥稳定理论对颗粒间的相互作用进行模拟,所得结果与实验吻合得很好.讨论了该分散剂对悬浮液的稳定机理.     

沥青水浆不同结构分散剂的成浆性能研究

对脱油沥青水浆中不同结构分散剂的成浆性能和分散剂用量进行了研究,并探讨了分散剂添加方法对沥青水浆的影响,提出了结构相似相容的沥青水浆的分散剂研制和选型方法以及分散剂最可几摩尔用量的概念。实验结果表明硬沥青水浆最佳分散剂应是自身改性的磺酸盐,符合沥青水浆HLB值要求。分散剂最可几用量的确定,有助于根据工业具体要求确定最佳用量,即流动性、稳定性都满足工业要求的分散剂最经济用量。所用分散剂溶于水,多段添加的湿式粉碎成浆可制取高浓度、低粘度、稳定性好的硬沥青水浆。     

Influence of Polycarboxylate Dispersants with Different Molecular Structures on the Performance of Coal Water Slurry

Polycarboxylate dispersants have variable structures and can be designed according to practical needs. Further study on the influence of molecular structures on the performance of coal-water slurry (CWS) has vital significance. A variety of polycarboxylate dispersants was designed and synthesized with different monomers. The performance of each dispersant for the low-rank China CWS (i.e., Shenfu coal) was evaluated. Results showed that sodium p-styrene sulfonate (SSS) was the most efficient monomer with better adsorption performance on the surface of coal particles and lower apparent viscosity (i.e., mole ratio of SSS and acrylic acid (AA) sodium 65:35, CWS concentration 63 wt%, dispersant dosage 0.5 wt%). Polyethylene glycol acrylate (PA) was also effective. In addition, 5 wt% cationic monomer methyl acryloyl oxygen ethyl trimethyl ammonium chloride (DMC) was introduced into the structure. The polycarboxylate dispersant with optimal molecular structure was applied in Shenfu coal. The performance of water slurry could meet the national standards well (i.e., apparent viscosity 920 mPa · s), displaying good rheological property and stability.     

不同水煤浆分散剂与煤之间的相互作用规律研究: Ⅹ 分散剂在煤粒表面上的吸附作用特征

研究了6种水煤浆分散剂在14种不同变质程度煤上的吸附作用特征。结果表明，多数分散剂在煤粒表面达到单层饱和吸附后，又形成多层吸附，单层饱和吸附量与煤的变质程度、比表面积以及分散剂的性质有关。在相同粒度分布下，煤的变质程度越低，表面含氧亲水官能团的比例越高，孔隙率越高，比表面积越大，这对增大吸附量有利。煤的变质程度越高，其表面疏水区面积的比例越高，分散剂通过疏水基团紧密吸附在煤表面的比例越大，这对增加高阶煤的吸附量有利。对不同煤，是变质程度还是比表面积为吸附分散剂的主控因素，主要依赖于分散剂的结构与性质。对同种煤，疏水与亲水基团呈线型分立分布的分散剂，吸附量明显高；而疏水与亲水基团呈线型间隔分布的分散剂，吸附量明显小。     

不同水煤浆分散剂与煤之间的相互作用规律研究Ⅹ分散剂在煤粒表面上的吸附作用特征

研究了6种水煤浆分散剂在14种不同变质程度煤上的吸附作用特征。结果表明,多数分散剂在煤粒表面达到单层饱和吸附后,又形成多层吸附,单层饱和吸附量与煤的变质程度、比表面积以及分散剂的性质有关。在相同粒度分布下,煤的变质程度越低,表面含氧亲水官能团的比例越高,孔隙率越高,比表面积越大,这对增大吸附量有利。煤的变质程度越高,其表面疏水区面积的比例越高,分散剂通过疏水基团紧密吸附在煤表面的比例越大,这对增加高阶煤的吸附量有利。对不同煤,是变质程度还是比表面积为吸附分散剂的主控因素,主要依赖于分散剂的结构与性质。对同种煤,疏水与亲水基团呈线型分立分布的分散剂,吸附量明显高;而疏水与亲水基团呈线型间隔分布的分散剂,吸附量明显小。     

Micellization and adsorption of a series of succinimide dispersants

The efficiency of a series of nonionic dispersants at stabilizing carbon-rich particles in oil was evaluated. The dispersants were synthesized by coupling a polyamine to two polyisobutylenes terminated at one end with a succinic anhydride (PIBSA). Their chemical composition was characterized by FTIR absorption. The associative strength of the dispersants was determined from their ability to self-associate in solution into reverse micelles. Their critical micelle concentration (CMC) and aggregation number (Nagg) were determined by fluorescence in an apolar solvent, namely hexane. The associative strength of the dispersants was found to increase with increasing number of secondary amines in the polyamine core. The adsorption isotherms describing the adsorption of the dispersants onto carbon black particles were determined and showed the existence of two binding regimes for the dispersants having more amines in their polar core. Much stronger binding occurred at dispersant concentration lower than the CMC. The weaker binding observed at dispersant concentrations larger than the CMC is believed to result from the dispersants having to compete between micellization and adsorption at concentrations above the CMC.     

苯乙烯丙烯酸共聚物分散剂在氟铃脲颗粒界面的吸附性能

利用残余质量浓度法、ζ电位测定、红外光谱和XPS法系统地研究了苯乙烯丙烯酸共聚物(MOTAS)分散剂在氟铃脲颗粒界面的吸附量、吸附状态、ζ电位、吸附作用力和吸附层厚度等性能. 实验结果表明, MOTAS分散剂在氟铃脲界面的吸附符合Langmuir吸附等温式, 其饱和吸附量和吸附平衡常数k、ζ电位和吸附层厚度均随MOTAS分散剂相对分子量增加而增大, MOTAS分散剂在氟铃脲界面呈多点吸附, 氢键是分散剂分子与氟铃脲界面结合的重要作用力. 分析实验结果发现, MOTAS分散剂在氟铃脲颗粒界面吸附后具有静电排斥和空间位阻双重作用.     

水煤浆添加剂与煤之间的相互作用规律研究 Ⅰ. 复合煤颗粒间的相互作用对水煤浆流变性的影响

使用12种不同分散剂对14种不同变质程度的煤进行了成浆性实验，分析了182个水煤浆(CWS)样品的流变性。结果表明，低变质程度和高灰煤浆多呈屈服假塑性，煤的性质起主导作用；变质程度高且灰分较低煤浆的流变性，主要依赖于分散剂的结构与性质；分子结构单元立体空间效应大，疏水基团与亲水基团呈立体间隔分布的分散剂，易形成屈服假塑性CWS；分子线度长，亲水基团与疏水基团呈线性间隔分布的分散剂，易形成胀塑性CWS。复合煤粒间的相互作用方式是决定CWS流变特性的关键。     

不同水煤浆分散剂与煤之间的相互作用规律研究: Ⅺ 分散剂改性煤粒的界面性质及其对CWS性质的影响

测定了10种分散剂与14种煤所形成分散体系的Zeta电位，研究了分散剂对改性煤粒界面电化学性质的影响。结果表明，煤的变质程度越低、溶出高价离子越多，分散剂改性煤粒的Zeta电位越低。阴离子分散剂亲水基团的数量和所带电荷越多，改性煤粒的Zeta电位越高。非离子分散剂使改性煤粒的Zeta电位降低。阴离子分散剂改性的煤粒，Zeta电位大小能很大程度反映煤粒的亲水性强弱，很多阴离子分散剂改性煤粒的Zeta电位都与其吸水量成正相关。建立了包括煤自身亲水性（Mad）、分散剂亲水改性程度（△MHC）, 以及Zeta电位（ζ）和分散剂在单位煤表面积上的吸附量（Γs）在内的成浆性经验模型：CFV = 76.62 1.896Mad 3.430△MHC+0.489Γs·ζ。该模型的计算值与实验结果很相近，而且还能反应出各变量对煤的成浆性所产生的影响。