一种高效环保水煤浆添加剂及其制备工艺
技术领域
本发明属于水煤浆添加剂生产技术领域，具体地，涉及一种高效环保水煤浆添加剂及其制备工艺。
背景技术
水煤浆是由65-70%的煤、29-34%的水和1%的添加剂通过物理加工得到的一种低污染、高效率、可管道输送的代油煤基流体燃料。它改变了煤的传统燃烧方式，显示出了巨大的环保节能优势。尤其是近几年来，采用废物资源化的技术路线后，研制成功的环保水煤浆，可以在不增加费用的前提下，大大提高了水煤浆的环保效益。在我国丰富煤炭资源的保障下，水煤浆也已成为替代油、气等能源的最基础、最经济的洁净能源。
水煤浆添加剂可以提高煤浆的性能，使煤炭颗粒均匀地分散在水相中，以提高水煤浆的流动性和稳定性，传统的水煤浆添加剂为木质素磺酸系及萘磺酸系，其分散性能有限，而且煤浆粘度差，水煤浆质量无法进一步提高。
发明内容
针对现有技术存在的不足，本发明提供一种高效环保水煤浆添加剂及其制备工艺，该种高效环保水煤浆添加剂采用了离子型分散剂与非离子型分散剂重叠，可有效提高添加剂对水煤浆的分散性，有效提高了水煤浆的质量，使水煤浆中的煤炭充分燃烧，对环境环保；该种高效环保水煤浆添加剂的制备工艺简单，原料来源广泛，适宜于工业大规模推广。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案来实现：一种高效环保水煤浆添加剂，由以下重量配比的组分组成：离子型分散剂25-35份、非离子型分散剂15-25份、pH调节剂1-5份、稳定剂10-15份、助剂5-10份及水30-50份。采用离子型分散剂与非离子型分散剂两种一起使用，可有效提高添加剂对水煤浆的分散性能，从而使煤炭充分燃烧，无有害气体产生，对环境保护友好。
进一步地，所述离子型分散剂包括聚丙烯酸钠、木质素磺酸钾及氨基磺酸钠，所述聚丙烯酸钠、木质素磺酸钾及氨基磺酸钠的重量配比为1:2-2.5:0.5-1.5。木质素磺酸钾具有很强的分散性能，可溶于任何硬度的水中，水溶液化学稳定性好，聚丙烯酸钠分散性能较好，联合氨基磺酸钠与木质素磺酸钾一起使用可有效提高添加剂的分散性能。
进一步地，所述非离子型分散剂包括二乙烯三胺五甲叉膦酸及丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物，所述二乙烯三胺五甲叉膦酸及丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物的重量配比为1-1.5:0.5-1.5。二乙烯三胺五甲叉膦酸及丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物均具有较好的阻垢作用，可有效阻止煤炭在水溶液中沉积，从而提高煤炭在水溶液中的分散性能。
进一步地，所述pH调节剂为质量浓度为5-15 %的氢氧化钠溶液。
进一步地，所述稳定剂为羧甲基纤维或膨润土。
进一步地，所述助剂为甲醇、乙二醇及丙三醇中的一种或多种任意配比而成的混合物。有助于添加剂与水溶液的均匀混合。
本发明还提供了一种高效环保水煤浆添加剂的制备工艺，包括如下步骤：在反应釜中加入质量配比的离子型分散剂、非离子型分散剂及水，搅拌0.5-1 小时，搅拌过程中分批加入稳定剂和助剂，加完后再加pH调节剂调节混合液的pH值，持续搅拌3-5小时即可。制备方法简单，原料来源广泛，适宜于工业大规模推广。
进一步地，所述pH值为7.5-8.5。
有益效果：与现有技术相比，本发明具有以下优点：本发明提供的一种高效环保水煤浆添加剂及其制备工艺，该种高效环保水煤浆添加剂采用采用离子型分散剂与非离子型分散剂两种一起使用，可有效提高添加剂对水煤浆的分散性能，从而使煤炭充分燃烧，无有害气体产生，对环境保护友好；木质素磺酸钾具有很强的分散性能，可溶于任何硬度的水中，水溶液化学稳定性好，聚丙烯酸钠分散性能较好，联合氨基磺酸钠与木质素磺酸钾一起使用可有效提高添加剂的分散性能；二乙烯三胺五甲叉膦酸及丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物均具有较好的阻垢作用，可有效阻止煤炭在水溶液中沉积，从而提高煤炭在水溶液中的分散性能；该种高效环保水煤浆添加剂的制备工艺简单，原料来源广泛，适宜于工业大规模推广。
具体实施方式
下面结合以下具体实施例，进一步阐述本发明。
实施例1
一种高效环保水煤浆添加剂，由以下重量配比的组分组成：离子型分散剂25份、非离子型分散剂15份、质量浓度为5 %的氢氧化钠溶液1-5份、羧甲基纤维10份、丙三醇5份及水30份。
其中，所述离子型分散剂包括聚丙烯酸钠、木质素磺酸钾及氨基磺酸钠，所述聚丙烯酸钠、木质素磺酸钾及氨基磺酸钠的重量配比为1:2:0.5。
此外，所述非离子型分散剂包括二乙烯三胺五甲叉膦酸及丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物，所述二乙烯三胺五甲叉膦酸及丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物的重量配比为1:0.5。
一种高效环保水煤浆添加剂的制备工艺，包括如下步骤：在反应釜中加入质量配比的离子型分散剂、非离子型分散剂及水，搅拌0.5 小时，搅拌过程中分批加入羧甲基纤维和丙三醇，加完后再加质量浓度为5 %的氢氧化钠溶液调节混合液的pH值，所述pH值为7.5，持续搅拌3小时即可。
取煤粉68g、31g水及1g本实施例制备的水煤浆添加剂，搅拌均匀得到水煤浆流体，按照标准方法检测其流动性较好，在常温下使用粘度仪测量其粘度为720 mPa.s，静置1天后没有污垢沉积。
实施例2
一种高效环保水煤浆添加剂，由以下重量配比的组分组成：离子型分散剂35份、非离子型分散剂25份、质量浓度为15 %的氢氧化钠溶液1-5份、膨润土15份、甲醇10份及水50份。
其中，所述离子型分散剂包括聚丙烯酸钠、木质素磺酸钾及氨基磺酸钠，所述聚丙烯酸钠、木质素磺酸钾及氨基磺酸钠的重量配比为1: 2.5: 1.5。
此外，所述非离子型分散剂包括二乙烯三胺五甲叉膦酸及丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物，所述二乙烯三胺五甲叉膦酸及丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物的重量配比为1.5:1.5。
一种高效环保水煤浆添加剂的制备工艺，包括如下步骤：在反应釜中加入质量配比的离子型分散剂、非离子型分散剂及水，搅拌1 小时，搅拌过程中分批加入膨润土和甲醇，加完后再加质量浓度为15 %的氢氧化钠溶液调节混合液的pH值，所述pH值为8.5，持续搅拌5小时即可。
取煤粉68g、31g水及1g本实施例制备的水煤浆添加剂，搅拌均匀得到水煤浆流体，按照标准方法检测其流动性较好，在常温下使用粘度仪测量其粘度为650 mPa.s，静置1天后没有污垢沉积。
实施例3
一种高效环保水煤浆添加剂，由以下重量配比的组分组成：离子型分散剂30份、非离子型分散剂20份、质量浓度为10 %的氢氧化钠溶液1-5份、羧甲基纤维13份、乙二醇7份及水40份。
其中，所述离子型分散剂包括聚丙烯酸钠、木质素磺酸钾及氨基磺酸钠，所述聚丙烯酸钠、木质素磺酸钾及氨基磺酸钠的重量配比为1:2.3:1。
此外，所述非离子型分散剂包括二乙烯三胺五甲叉膦酸及丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物，所述二乙烯三胺五甲叉膦酸及丙烯酸-丙烯酸羟丙酯共聚物的重量配比为1.2:1。
一种高效环保水煤浆添加剂的制备工艺，包括如下步骤：在反应釜中加入质量配比的离子型分散剂、非离子型分散剂及水，搅拌0.7小时，搅拌过程中分批加入羧甲基纤维和乙二醇，加完后再加质量浓度为10 %的氢氧化钠溶液调节混合液的pH值，所述pH值为8.0，持续搅拌4小时即可。
取煤粉68g、31g水及1g本实施例制备的水煤浆添加剂，搅拌均匀得到水煤浆流体，按照标准方法检测其流动性较好，在常温下使用粘度仪测量其粘度为680 mPa.s，静置1天后没有污垢沉积。
以上所述仅是本发明的几个实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。
