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添加剂的分子结构特征与煤质及水煤浆浆体各性质间的匹配规律研究

丁永杰  
【摘要】:本论文选用了八种变质不同的中国煤和分子结构特征不同的五类共十五种制浆添加剂,系统研究了煤质特征与添加剂分子结构之间的匹配规律。并从中得到了一些有意义的结论。 1.研究了非离子型添加剂壬基酚聚氧乙烯醚的聚合度与水煤浆的成浆性、流变性及静态稳定性之间的匹配规律。结果发现,壬基酚聚氧乙烯醚添加剂的聚合度对于八种煤所制得的水煤浆的成浆性、流变性以及静态稳定性均有一定的最佳影响范围,当添加剂的聚合度过高或过低时对水煤浆的各性质均产生不利的影响。 2.研究阴离子型添加剂聚对苯乙烯磺酸钠(PSS)的聚合度与水煤浆各性质的匹配规律时发现,高聚合度的PSS添加剂能有效改善各煤种的流变性并能有效提高浆体的静态稳定性。但是聚合度较高的PSS添加剂在煤粒表面吸附量过高时对浆体的流变性不利。 3.研究了具有不同取代基的萘磺酸甲醛缩合物钠盐型添加剂(NSF型)与水煤浆各性质的匹配性,发现以多核芳烃为缩聚单体的磺酸盐类添加剂中甲基取代基的引入对煤的成浆性不利,但是有利于浆体向塑性流体转变和静态稳定性的提高;苄基取代基的引入能提高分析基氧含量低的煤种的成浆性,但是其浆体的静态稳定性较差。 4.研究了在使用各类添加剂时,水煤浆的电学性质以及添加剂在煤粒表面的吸附特性。结果表明,添加剂分子的空间结构、亲水能力和亲油能力的相对大小、以及磺化度与煤的变质程度、孔结构特征等性质具有匹配性。而且该匹配规律对浆体的电学性质和添加剂在煤粒表面的吸附行为具有明显的影响作用。


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