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文獻標識碼：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，我們主要是通過進行專門試驗來予以證明。科學(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確，試驗人員需要選擇合適的轉(zhuǎn)子，在不同剪切速率下進行專業(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到60°、時間間隔是3min，轉(zhuǎn)速為30轉(zhuǎn)/min的條件下才能進行專業(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)來減小擴散層厚度，提升靜電斥力、降低漿體粘度，最終達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行專業(yè)性分析。具體而言就是要分成以下四種情況來進行分析：

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)成團粒結(jié)構(gòu)、聚結(jié)團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)濃度達到1.00%的時候粘度也將變?yōu)樽畹汀Ｔ诩尤肴榛瘎〢、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。詳細分析化學(xué)添加劑的作用和特性具有重要意義。本文詳細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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