一种水煤浆分散剂制造技术

本发明专利技术公开了一种水煤浆分散剂，属于表面活性剂技术领域。将阿拉伯胶与磷脂混合，加入沼液，发酵，浓缩，得活化混合物；将活化混合物与磺化剂混合反应得活化磺酸混合物；将炼油厂二沉池污泥与有机废弃物混合，于无氧条件下静置发酵，去上层清液，得发酵液；将壳聚糖与水混合溶胀后，加热分解得壳聚糖溶液，将壳聚糖溶液与发酵液混合后，于有氧条件下发酵，得发酵壳聚糖溶液；将发酵壳聚糖溶液与活化磺酸混合物搅拌混合，得水煤浆分散剂。本发明专利技术制备的水煤浆分散剂可有效提高分散剂的稳定性，同时使水煤浆保持适当的黏度。

A dispersant of coal water slurry

The invention discloses a dispersing agent for coal water slurry, which belongs to the technical field of surface active agent. Arabia glue mixed with phospholipid, adding biogas, fermentation, concentration, activation of the activated mixtures; mixture with sulfonating agent mixed reaction activation sulfonic acid mixture; refinery two sludge mixed with organic waste, anaerobic conditions in static fermentation, the upper clear liquid fermentation liquid; chitosan and water swelling, heat decomposition of chitosan solution, chitosan solution and fermentation broth after mixing in aerobic conditions of fermentation, the fermentation solution of chitosan; fermentation solution of chitosan and activated acid mixture mixing, water coal slurry dispersing agent. The coal water slurry dispersing agent prepared by the invention can effectively improve the stability of the dispersant and keep the coal water slurry with proper viscosity.

【技术实现步骤摘要】
一种水煤浆分散剂
本专利技术公开了一种水煤浆分散剂，属于表面活性剂

技术介绍
水煤浆CWS（coalwaterslurry），又称CWM（coalwatermixture），是由60%～70%的煤、30%左右的水和1%左右的添加剂所组成的固液分散体系。煤水混合物是热力学不稳定体系，极易形成团聚结构，把有限的水包裹在团聚结构内部而使体系黏度增大，流动性变差。而分散剂可通过在煤粒表面的吸附作用改变煤粒的表面性质，使束缚在其中的水游离出来，从而改善该悬浮液体系的稳定性和流变性能，因此，分散剂是水煤浆制备技术的关键。水煤浆分散剂是指在煤水浆中添加的表面活性剂。能使煤粒稳定地分散在水中，长时间不产生分层和沉淀。常用的表面活性剂有磺酸盐型离子表面活性剂（如木质素磺酸盐茶磺酸盐、烯基磺酸盐等）、聚氧乙烯刑非离了表面活性剂、水溶性高分子聚合物以及阴离子表面活性列与非离子表面活性剂的复配物。分散剂是制备优良水煤浆的关键。目前，水煤浆分散剂主要包括以下几类：高缩合度萘磺酸缩合物、丙烯酸与其他丙烯酸单体共聚、聚烯烃系列、木质素磺酸盐、腐植酸盐及磺化腐植酸盐系列、羧酸盐及磷酸盐系列、非离子分散剂。其中聚羧酸系列高分子添加剂结构灵活，可以根据实际需要，改变其分子量和分子结构，应用范围广泛。以往水煤浆分散剂多采用阴离子型和非离子型两种。目前，工业应用的水煤浆分散剂主要有萘系、腐植酸系、木质素系、丙烯酸系以及相关复配产品。萘系分散剂虽然价格便宜，分散性好，降黏作用强，但易析水产生硬沉淀。木质素磺酸盐性能较差，一般与其他分散剂复配使用。腐殖酸系分散剂则存在制浆黏度大、投加量多的问题，而其他非离子分散剂虽高效但价格昂贵，制浆成本高。聚羧酸系分散剂结构灵活，可根据实际要求改变其分子量和分子结构，对水煤浆有很好的分散效果，但目前使用的聚羧酸系分散剂价格较贵。而且，目前传统的水煤浆分散剂还存在着稳定性不佳的问题，因此，还需对水煤浆分散剂进行进一步研究。
技术实现思路
本专利技术主要解决的技术问题是：针对传统水煤浆分散剂降黏性和稳定性不佳的问题，提供了一种水煤浆分散剂。为了解决上述技术问题，本专利技术所采用的技术方案是：（1）将阿拉伯胶与磷脂按质量比1：2～1：3混合，加入阿拉伯胶质量0.3～0.4倍的沼液，阿拉伯胶质量10～15倍的水，发酵1～2天后，旋蒸浓缩，得活化混合物；（2）将活化混合物与磺化剂按质量比2：1～4：1混合，搅拌反应，得磺化混合物；（3）将炼油厂二沉池活性污泥与有机废弃物按质量比2：3～2：5混合，无氧发酵2～3天，取上层液，得发酵液；（4）将壳聚糖与水按质量比1：40～1：50混合溶胀后，加热溶解，得壳聚糖溶液，将壳聚糖溶液与发酵液按质量比1：2～1：3混合，有氧发酵1～2天，得发酵壳聚糖混合液；（5）将发酵壳聚糖混合液与磺化混合物按质量比3：1～4：1混合，即得水煤浆分散剂。所述磷脂为大豆磷脂或卵磷脂中任意一种。所述磺化剂为亚硫酸钠，亚硫酸铵或氨基磺酸钠中任意一种。所述有机废弃物为泔水，废弃机油或地沟油中任意一种。本专利技术的有益效果是：（1）本专利技术在制备水煤浆分散剂时添加发酵壳聚糖溶液，一方面，壳聚糖在经过溶解后，壳聚糖分子中的氨基，羟基等亲水基团暴露在体系中，并且在经发酵处理后，壳聚糖小分子与发酵液中的亲油性分子发生结合，当壳聚糖小分子加入到水煤浆体系中后，壳聚糖小分子会在引力的作用下吸附于煤炭表面，且由于壳聚糖小分子另一端亲水基团的作用，使煤炭可分散于整个水煤浆体系中，从而使水煤浆体系的稳定性得到提高；另一方面添加的发酵壳聚糖溶液中含有一定量具有活性的微生物，在加入到水煤浆体系中后，微生物可吸附在煤炭表面，并且在活化阿拉伯胶和磷脂的作用下，微生物可在煤炭表面繁殖生长，并且由于微生物繁殖过程中产生气体，气体以微小气泡形式包裹于煤粉颗粒周围，使煤炭自聚性能降低，从而使水煤浆体系的黏性降低，稳定性提高；（2）本专利技术在制备水煤浆分散剂时添加磺酸混合物，首先，磺酸混合物中使用阿拉伯胶及磷脂，由于阿拉伯胶和磷脂都具有亲水和亲油基团，加入到水煤浆体系后可以使煤炭在水煤浆体系中更加分散，从而提高水煤浆体系的稳定性，其次将阿拉伯胶及磷脂活化后磺酸化，可以使阿拉伯胶及磷脂的亲水性增强，并且，活化后的阿拉伯胶及磷脂吸附能力增强，当加入到水煤浆体系中后，可以与发酵壳聚糖小分子一起与煤炭发生吸附，形成更加牢固的结合，从而使水煤浆体系的稳定性进一步提高，同时由于阿拉伯胶易燃烧，在加入到水煤浆体系中后，可提高体系的燃烧值。具体实施方式将阿拉伯胶与磷脂按质量比1：2～1：3混合于发酵釜中，并向发酵釜中加入阿拉伯胶质量10～15倍的水，阿拉伯胶质量0.3～0.4倍的沼液，于温度为28～32℃的条件下，恒温发酵1～2天后，将发酵釜中物料移入旋转蒸发仪，于温度为70～80℃，转速为180～200r/min，压力为600～800Pa的条件下，旋蒸浓缩60～70min，得活化混合物；将活化混合物与磺化剂按质量比6：1～8：1混合于烧杯中，并将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为50～60℃，转速为160～180r/min的条件下，恒温搅拌反应60～90min，得磺化混合物；将炼油厂二沉池活性污泥与有机废弃物按质量比2：3～2：5混合于发酵釜中，于温度为28～35℃的条件下，恒温密闭静置发酵2～3天后，取上层液，得发酵液；将壳聚糖与水按质量比1：40～1：50混合于烧瓶中，溶胀40～50min后，将烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为28～42℃，转速为200～230r/min的条件下，恒温搅拌溶解1～2h后，得壳聚糖溶液，将壳聚糖溶液与发酵液按质量比1：2～1：3混合于发酵釜中，以10～20mL/min速率向发酵釜中通入空气，于温度为32～40℃的条件下，恒温发酵1～2天，得发酵壳聚糖混合液，将发酵壳聚糖混合液与活化磺酸混合物按质量比3：1～4：1混合于广口烧瓶中，将广口烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为45～55℃，转速为220～260r/min的条件下，恒温搅拌反应40～60min，得水煤浆分散剂。所述磷脂为大豆磷脂或卵磷脂中任意一种。所述磺化剂为亚硫酸钠，亚硫酸铵或氨基磺酸钠中任意一种。所述有机废弃物为泔水，废弃机油或地沟油中任意一种。实例1将阿拉伯胶与磷脂按质量比1：3混合于发酵釜中，并向发酵釜中加入阿拉伯胶质量15倍的水，阿拉伯胶质量0.4倍的沼液，于温度为32℃的条件下，恒温发酵2天后，将发酵釜中物料移入旋转蒸发仪，于温度为80℃，转速为200r/min，压力为800Pa的条件下，旋蒸浓缩70min，得活化混合物；将活化混合物与磺化剂按质量比8：1混合于烧杯中，并将烧杯移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为60℃，转速为180r/min的条件下，恒温搅拌反应90min，得磺化混合物；将炼油厂二沉池活性污泥与有机废弃物按质量比2：5混合于发酵釜中，于温度为35℃的条件下，恒温密闭静置发酵3天后，取上层液，得发酵液；将壳聚糖与水按质量比1：50混合于烧瓶中，溶胀50min后，将烧瓶移入数显测速恒温磁力搅拌器，于温度为42℃，转速为230r/min的条件下，恒温搅拌溶解2h后，得壳聚糖溶液，将壳聚糖溶液与发酵液按质量比1：3混合于本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种水煤浆分散剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将阿拉伯胶与磷脂按质量比1：2～1：3混合，加入阿拉伯胶质量0.3～0.4倍的沼液，阿拉伯胶质量10～15倍的水，发酵1～2天后，旋蒸浓缩，得活化混合物；（2）将活化混合物与磺化剂按质量比2：1～4：1混合，搅拌反应，得磺化混合物；（3）将炼油厂二沉池活性污泥与有机废弃物按质量比2：3～2：5混合，无氧发酵2～3天，取上层液，得发酵液；（4）将壳聚糖与水按质量比1：40～1：50混合溶胀后，加热溶解，得壳聚糖溶液，将壳聚糖溶液与发酵液按质量比1：2～1：3混合，有氧发酵1～2天，得发酵壳聚糖混合液；（5）将发酵壳聚糖混合液与磺化混合物按质量比3：1～4：1混合，即得水煤浆分散剂。

【技术特征摘要】
1.一种水煤浆分散剂的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）将阿拉伯胶与磷脂按质量比1：2～1：3混合，加入阿拉伯胶质量0.3～0.4倍的沼液，阿拉伯胶质量10～15倍的水，发酵1～2天后，旋蒸浓缩，得活化混合物；（2）将活化混合物与磺化剂按质量比2：1～4：1混合，搅拌反应，得磺化混合物；（3）将炼油厂二沉池活性污泥与有机废弃物按质量比2：3～2：5混合，无氧发酵2～3天，取上层液，得发酵液；（4）将壳聚糖与水按质量比1：40～1：50混合溶胀后，加热溶解，得壳聚糖...

【专利技术属性】
技术研发人员：费国方，徐颜峰，张琳，
申请(专利权)人：常州市天宁区鑫发织造有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32