化學(xué)添加劑對油煤水漿粘度影響的試驗

蔣誠

（常州中南化工有限公司，江蘇 常州 213111）

摘要：油煤水漿是一種重要的化學(xué)物質(zhì)，在化學(xué)反應(yīng)中為了有效改善該物質(zhì)的綜合性能，降低漿體粘度，可以通過適當(dāng)添加不同種類的化學(xué)添加劑來達(dá)到目的。不同種類的添加劑對油煤水漿的粘度影響是不同的，乳化劑、電解質(zhì)是兩種最為常見的化學(xué)添加劑，文章結(jié)合重點探討了乳化劑和電解質(zhì)對油煤水漿粘度的影響。

關(guān)鍵詞：油煤水漿；乳化劑；粘度；電解質(zhì)；化學(xué)添加劑

中圖分類號：TQ517文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：1009-2374（2014）22-0028-02隨著化工行業(yè)的快速發(fā)展，化工制造技術(shù)明顯提升。油煤水漿作為一種漿體燃料能被應(yīng)用到代油燃燒中。隨著制漿工藝的快速發(fā)展，油煤水漿的制作提取也變得越來越簡單。油煤水漿本質(zhì)上屬于熱力學(xué)不穩(wěn)定體系，因而在制漿過程中必須要添加適當(dāng)化學(xué)添加劑，在煤油水三者之間架起一座橋梁，保證形成性能穩(wěn)定性流動性好的分散體系。依靠這一體系來穩(wěn)定油煤水漿。因而在實際工作過程中我們就會發(fā)現(xiàn)如何慎重選擇添加劑就變成了一個十分關(guān)鍵的問題。

1試驗

針對不同添加劑對油煤水漿粘度影響的分析，我們主要是通過進(jìn)行專門試驗來予以證明?？茖W(xué)專業(yè)的試驗是證明添加劑各項性能的有效措施。在實際工作過程中要按照以下要點來進(jìn)行試驗。

試驗原料。在本次試驗過程中主要是觀察乳化劑和電解質(zhì)對油煤水漿的不同作用，因而該試驗的原料包括油煤水漿、乳化劑以及電解質(zhì)。

儀器和設(shè)備，在本實驗中所采用的設(shè)備是旋轉(zhuǎn)粘度計、電子天平、燒杯、溫度計、電熱恒溫水浴鍋。在試驗過程中為了保證試驗效果的準(zhǔn)確，試驗人員需要選擇合適的轉(zhuǎn)子，在不同剪切速率下進(jìn)行專業(yè)性地測試。為了實現(xiàn)有效測量，工作人員要及時記錄一定溫度和轉(zhuǎn)速下油煤水漿的粘度值，要重點觀察油煤水漿的粘度變化情況。

試驗過程中還需要注重試驗條件，通常情況下針對油煤水漿粘度的測量主要是在漿體溫度達(dá)到60°、時間間隔是3min，轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/min的條件下才能進(jìn)行專業(yè)性地試驗。

2試驗分析

2.1電解質(zhì)對油煤水漿粘度影響的分析

針對不同添加劑對油煤水漿粘度的分析，我們主要是分別從電解質(zhì)和乳化劑這兩個角度來進(jìn)行專業(yè)性分析。首先來看電解質(zhì)對油煤水漿粘度的影響。在實驗過程中油煤水漿會存在范德華力和靜電斥力。根據(jù)有關(guān)理論的規(guī)定當(dāng)靜電斥力大于范德華力的時候，體系就可能長期保持在均勻分散狀態(tài)。此時就需要添加電解質(zhì)來減小擴(kuò)散層厚度，提升靜電斥力、降低漿體粘度，最終達(dá)到提升漿體分散性的目的。因而針對電解質(zhì)對油煤水漿粘度的影響要根據(jù)不同濃度條件下油煤水漿的年度來進(jìn)行專業(yè)性分析。具體而言就是要分成以下四種情況來進(jìn)行分析：

第一種情況是不同濃度不同金屬離子種類的濃度變化，觀察試驗數(shù)據(jù)就會發(fā)現(xiàn)，電解質(zhì)陰離子種類相同、金屬陽離子濃度相同情況下含低價金屬離子的漿體粘度將會變低，而含有AL3+的油煤水漿粘度最高，這種差別通常情況下會隨著電解質(zhì)濃度的不斷提升而變得越來越明顯。在試驗中工作人員就會發(fā)現(xiàn)電解質(zhì)對油煤水漿粘度的影響是兩方面綜合作用的結(jié)果。實際結(jié)果顯示高價態(tài)金屬離子要比低價態(tài)金屬離子更容易引起粘度的變化，金屬離子的化合價越高，漿體粘度也會越高，電解質(zhì)濃度越高，漿體粘度也會越高。這種現(xiàn)象是我們在實際施工中需要高度重視的一點。

第二種情況是不同種類金屬離子不同濃度的粘度變化。根據(jù)試驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)在油煤水漿加入陰離子種類相同，金屬陽離子不同的電解質(zhì)之后，漿體粘度會隨著金屬陽離子濃度的變化而發(fā)生緩慢變化。當(dāng)電解質(zhì)中含有高價金屬離子AL3+時油煤水漿的粘度將會變得非常大，變化也將更加劇烈。

第三種情況是不同濃度不同種類陰離子的粘度變化。當(dāng)電解質(zhì)中金屬離子種類一樣，陰離子相同的時候，那些具有CO32-和NO3-的漿體粘度就會增大，那些含有CL-和SO42-的漿體粘度就會變低。通常情況下漿體粘度會隨著陰離子濃度的變化而變化，當(dāng)陰離子濃度越來越低的時候，漿體粘度也就會變得越來越低；當(dāng)濃度變得越來越大的時候，漿體粘度也就會隨之增大。這是我們在實際工作過程中需要高度重視的一點。

第四種情況就是不同種類陰離子不同濃度的粘度變化。當(dāng)試驗人員把金屬離子種類相同、陰離子濃度相同的電解質(zhì)加入到油煤水漿后，陰離子濃度增大，漿體粘度的整體變化不會太大，通常情況下是先降低后增大，當(dāng)濃度達(dá)到0.05%最低的時候，含有NO3-的漿體粘度就會變得最大，含有SO42-的最低，此類油煤水漿濃度變化不大。不同離子濃度變化不同是我們在實際工作過程中需要充分認(rèn)識到的一點。

2.2乳化劑對油煤水漿粘度的影響

乳化劑本身是一種表面活性劑，這種物質(zhì)主要是通過提升煤粒表面親水性，提升靜電斥力和空間隔離位阻效應(yīng)來影響漿體的粘度以及流變性。煤粒是一種疏水物質(zhì)，這種物質(zhì)非常容易結(jié)成團(tuán)粒結(jié)構(gòu)、聚結(jié)團(tuán)粒本身又包含著大量自由水，最終使得該物質(zhì)呈現(xiàn)出靜態(tài)粘度，而乳狀液本身又是一個非均相體系，是一種不穩(wěn)定體系，在試驗過程中也最容易產(chǎn)生上下不均，分層以及沉淀現(xiàn)象。

在實際工作過程中主要是采用不同種類的乳化劑來進(jìn)行專業(yè)試驗。A十二烷基笨磺酸納、B木鈉、DH1以及EH2這些乳化劑的用量是不同的，通過觀察試驗數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)當(dāng)油煤水漿加入相同濃度乳化劑E、D之后，粘度將會隨著乳化劑濃度的增大而先降低之后再變大。當(dāng)濃度達(dá)到1.00%的時候粘度也將變?yōu)樽畹?。在加入乳化劑A、B之后粘度雖然較低，但是不會隨著乳化劑濃度的變化而變化。如果在相同濃度下加入乳化劑B的漿體粘度將會變得最低，在不同濃度下ADE的漿體粘度都是比較大的，在0.80%的時候粘度將會變得最低。從試驗數(shù)據(jù)中我們就會發(fā)現(xiàn)漿體粘度較低的時候，效果也比較好。

3結(jié)語

通過專門實驗發(fā)現(xiàn)油煤水漿的漿體性能主要是取決于制漿煤、油本身的性質(zhì)以及乳化劑的類型。在四種乳化劑中B的效果是最好的。乳化劑和電解質(zhì)的用量對漿體粘度的影響較大，當(dāng)濃度較低的時候，粘度也會變低。

油煤水漿是一種應(yīng)用較為廣泛的物質(zhì)，這種物質(zhì)的漿體粘度同化學(xué)添加劑的性質(zhì)具有重要影響。詳細(xì)分析化學(xué)添加劑的作用和特性具有重要意義。本文詳細(xì)分析了乳化劑和電解質(zhì)對油煤水漿粘度的影響，在實際工作過程中應(yīng)該不斷加強這方面的研究。

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