水煤浆添加剂作用机理.doc

产品化学名及结构图 水煤浆添加剂是由亚甲基萘磺酸盐-苯乙烯磺酸盐-辛基酚经特殊工艺反应合成的高分子三元共聚物，再加以木质素磺酸钠、碳酸钠、渗透剂、羧甲基纤维素等复配而成的环保治理型水煤浆添加剂，型号为：XGC-99-II。 化学名为：亚甲基萘磺酸盐-苯乙烯磺酸盐-辛基酚聚合物 分子式：水煤浆添加剂的作用机理提高煤表面的亲水性 添加剂是一种可促进分散相（水煤浆中的煤粒）在分散介质（水煤浆中的水）中均匀分散的化学药剂。煤炭主体是非极性的碳氢化合物，属疏水性物质。煤炭的润湿性可按水在其表面的接触角大小分成四等。接触角为零者，称强亲水性煤炭；小于40者，称弱亲水性煤炭；4090者，称疏水性煤炭；超过90者，称强疏水性煤炭。各种煤炭表面的接触角如表1所示。表1 煤炭表面的接触角 从表1可以看出，各种煤炭的表面均属疏水性质。另外，水的表面张力大，而煤炭表面张力小，只有降低水的表面张力，增大煤炭表面张力，即减少固液间的界面张力，才能达到充分湿润，煤粒表面即使湿润，其巨大的表面积也会促使它们聚集到一块，无法分散均匀。 制浆用添加剂都是一些两亲的表面活性剂，一端是由碳氢化合物构成的非极性的亲油基，另一端是亲水的极性基，非极性的疏水端极易与碳氢化合物的煤炭表面结合，吸附在煤粒表面上，将另一端亲水基朝外引入水中。极性基的强亲水性使煤粒的疏水表面转化为亲水，可形成一层水化膜。有效降低水的表面张力和提高煤粒表面的表面张力，使润湿接触角降至50以下。 借水化膜将煤粒隔离开，减少煤粒间的阻力，从而达到降低粘度的作用。添加剂应有很好的水溶性，但绝非对煤的润湿性越好，降粘效果越佳。润湿剂、渗透剂能使煤粒变得极为亲水（接触角等于零），但它们决不能作水煤浆分散剂使用。 吸附水煤浆分散剂的煤粒子在水中的受力示意图（左图）增强煤粒间的静电斥力 胶体颗粒稳定分散的先决条件是粒间的静电斥力超过粒间的范氏引力。离子型分散剂除能改善煤表面的亲水性外，还能增强其静电斥力，进一步使煤粒分散于水介质中。空间隔离位阻效应 水化膜中的水与体系中的“自由水”不同，它因受到表面电场的吸引而呈定向排列。当颗粒相互靠近时，水化膜受挤压变形，引力则力图恢复原来的定向，这样就使水化膜表现出一定的弹性，使煤粒均匀分散且颗粒表面的分散剂具有一定的厚度，当两个带吸附层的颗粒相互重叠时，由于吸附层分散剂分子运动的自由度受到妨碍，吸附分子的熵减少，因为体系的熵总是自发地向增加方向发展，所以颗粒有再次分开的倾向，避免颗粒聚集。当分散剂为大分子时，被吸附分子有长的亲水链，在煤表面形成三维水化膜，当颗粒相互接近时，产生较强的排斥力，导致煤粒分散悬浮。该斥力即为空间隔离位阻或立体障碍。总之，高效水煤浆分散剂的特点是有效地吸附在煤表面，提高煤的亲水性，并能在煤表面形成双电层和立体障碍。XGC-99-II水煤浆添加剂主要的技术性能特点：1、水煤浆添加剂具有良好的煤种和工艺的适应性，使用方便，能够根据不同煤种调整与之相适应的分子量和结构，满足国内大多水煤浆生产厂家以及使用国内大多数煤种进行制备水煤浆的要求；2、用水煤浆添加剂制备的水煤浆具有添加率低、煤浆浓度高、浆体流动性和稳定性好、抗剪切性能高等特点；3、水煤浆添加剂的独到之处在于结构上由三种基团物质共聚，可通过调节其分子量及其分布和亲水基团的种类、数量和位置，使之对不同煤种和不同级配的水煤浆具有良好的适应性，增加煤粒子表面电性，并在煤粒子表面形成空间阻碍，避免分散在水中的煤粒子靠近，从而制得稳定的水煤浆；4、水煤浆添加剂的用量