一种淀粉改性梳型水煤浆分散剂及其制备方法技术

本发明专利技术提供了一种淀粉改性梳型水煤浆分散剂及其制备方法，该水煤浆分散剂由以下重量份的原料制备得到：淀粉20‑80份；32％氢氧化钠溶液15‑35份；亚硫酸钠5‑25份；醋酸5‑15份；27％双氧水2‑7份；去离子水470‑550份；3‑巯基丙酸0.5‑1.5份；聚乙二醇单甲醚200‑800 180‑300份；VC 0.5‑2份；丙烯酸20‑35份；羟乙酯5‑10份。本发明专利技术制备的水煤浆分散剂生产成本低，原料来源广泛，既能够单独作用于水煤浆起到良好的分散作用，并且若将其与其他分散剂、纯碱等按照一定的比例复配后使用其分散效果及产品的适应性、稳定性能够比单独使用时仍有很大的提高。

A starch modified comb type dispersant for coal water slurry and its preparation method

【技术实现步骤摘要】
一种淀粉改性梳型水煤浆分散剂及其制备方法
本专利技术涉及水煤浆分散剂
，具体涉及一种淀粉改性梳型水煤浆分散剂及其制备方法。
技术介绍
今世界面临石油危机，开始研究新型能源替代品，水煤浆便是其替代品之一。水煤浆出现在21世纪70年代末国际石油危机时期，是一种计划代替石油的煤炭利用高新技术产品，它主要组成部分为60-70％左右的煤炭、30％-40％左右的水和少量水煤浆添加剂，具有良好的流动性和稳定性且其外观与重油类似。水煤浆技术是将固态的煤经物理过程转化成为液态的煤基燃料，它既具备良好的燃烧特性，又拥有重油的部分优点，因此它可以代替重油应用到发电等行业，总体来说水煤浆是一种制备过程简单、易于运输储存、安全可靠的新型代油清洁燃料。自问世以来，水煤浆已经在西方发达国家得到广泛应用。近年来，国内外在水煤浆添加剂方面做出了诸多研究，一系列具有竞争力的产品也随之而出。国外Nippon油脂公司、花王公司、雄师公司等在水煤浆分散剂的研制和应用上比较突出的。日本研究人员开发的一系列性能良好的分散剂，如聚苯乙烯磺酸钠(PSS)、萘磺酸盐聚合物(NSF)等，并已应用在工业化生产中。美国的国家酿酒公司合成了一种非离子型分散剂作为水煤浆分散剂，其可使所制备的水煤浆浓度达到70％，稳定性和流动性均非常理想。国内南京大学开发的水煤浆NDF分散剂适用煤种宽，性能好。江苏省昆山市迪昆精细化工公司合成的水煤浆添加剂，其某些性能甚至超过日本同类产品。淮南矿业集团合成材料有限责任公司开发的HNF可以同时兼顾水煤浆的分散性和稳定性。我国煤炭资源总量丰富，全国煤炭保有资源储量15663.1亿吨，低阶煤占50％以上。现有制浆技术中，低阶煤难以制备高浓度的水煤浆。且用于水煤浆的分散剂主要有萘系、木质素系、腐殖酸系、磺化丙酮甲醛缩合物和非离子分散剂等。然而，这些分散剂中的大多数是以石油产品为原料的，不仅价格较高，而且容易产生环境污染。而且它们成浆浓度不高，一般用低阶煤和不成熟煤成浆浓度在59到61之间。水煤浆添加剂作为水煤浆技术的重要原料之一的研究，也必将成为我国研究发展的方向，目前其生产和使用成本较高，所以寻找和研制出新型水煤浆分散剂的合成方法和新的水煤浆分散剂的合成原料，对推动我国的水煤浆技术的跨越式发展具有积极意义。淀粉是一类无毒、无污染、无刺激可再生的表面活性剂，含有较多的羟基等活性基团，且我国淀粉产量高，价格便宜。因此改性接枝到梳型水煤浆分散剂主链上，替代部分单体醚，既可以减少单体的用量，又引入了大量的活性基团，具有良好的表面活性作用，从而不仅可以为合成梳型水煤浆分散剂提供了充足的新的原材料，而且探索出了合成水煤浆分散剂的新方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种淀粉改性梳型水煤浆分散剂及其制备方法，制备的水煤浆分散剂生产成本低，原料来源广泛，既能够单独作用于水煤浆起到良好的分散作用，并且若将其与其他分散剂、纯碱等按照一定的比例复配后使用其分散效果及产品的适应性、稳定性能够比单独使用时仍有很大的提高。为实现以上目的，本专利技术通过以下技术方案予以实现：一种淀粉改性梳型水煤浆分散剂，由以下重量份的原料制备得到：淀粉20-80份；32％氢氧化钠溶液15-35份；亚硫酸钠5-25份；醋酸5-15份；27％双氧水2-7份；去离子水470-550份；3-巯基丙酸0.5-1.5份；聚乙二醇单甲醚200-800180-300份；VC0.5-2份；丙烯酸20-35份；羟乙酯5-10份。其中，32％氢氧化钠溶液为质量溶度为32％的氢氧化钠溶液，27％双氧水为质量溶度为27％的双氧水。优选地，所述淀粉改性梳型水煤浆分散剂由以下重量份的原料制备得到：淀粉40份；32％氢氧化钠溶液18份；亚硫酸钠10份；醋酸8份；27％双氧水3.7份；去离子水530份；3-巯基丙酸0.9份；聚乙二醇单甲醚200-800280份；VC0.7份；丙烯酸28份；羟乙酯6.9份。优选地，所述淀粉改性梳型水煤浆分散剂由以下重量份的原料制备得到：淀粉80份；32％氢氧化钠溶液25份；亚硫酸钠12份；醋酸13份；27％双氧水5.2份；去离子水510份；3-巯基丙酸1.1份；聚乙二醇单甲醚200-800230份；VC0.6份；丙烯酸21份；羟乙酯5.8份。本专利技术中，所述亚硫酸钠的纯度为60％-98％。上述淀粉改性梳型水煤浆分散剂的制备方法，包括以下步骤：1)淀粉改性：于反应罐中加入30-120份水和配方量的淀粉，搅拌混合成均匀淀粉糊，加入配方量的32％液体氢氧化钠，于25-55℃下加入氧化剂27％双氧水1-4份，恒温氧化1-4h，加入配方量的醋酸、配方量的亚硫酸钠终止反应，经过滤、洗涤、干燥得改性淀粉，备用；2)配置A料、B料：A料为去离子水160-200份、配方量的3-巯基丙酸、配方量的VC均匀混合所得；B料为去离子水90-100份、配方量的丙烯酸、配方量的羟乙酯均匀混合所得；3)于另一反应罐中加入配方量的聚乙二醇单甲醚200-800、改性淀粉、去离子水160-200份，搅拌混合均匀后加入配方量剩余的27％双氧水，搅拌混合均匀；10min后同时向反应罐内滴入A料、B料，A料2-4小时滴毕，B料1.5-3.5小时滴毕；4)滴毕后继续反应2-3h，补入剩余的配方量的去离子水，即得。本专利技术中的淀粉改性梳型水煤浆分散剂在水煤浆中具有很好的应用效果。具体应用时，将淀粉改性梳型水煤浆分散或者其与其他分散剂复配后的混合水煤浆分散剂以水溶液形式加到水和煤中；掺量为煤的0.1％-0.5％。优选地，所述其他分散剂为萘磺酸甲醛缩合物、氨基磺酸系甲醛缩合物、木质素磺酸钠中的一种或多种。本专利技术有益效果：1、本专利技术采用淀粉改性梳型水煤浆分散剂，使制备得到的水煤浆分散剂中含有较多的羟基、羧基、羰基以及酯基、聚氧乙烯基等活性基团，各种活性基团作用于水煤浆颗粒，有效提高了水煤浆的分散效果。2、本专利技术是利用改性淀粉代替了部分聚醚单体，且改性淀粉与聚醚单体配比合理，使制备得到的梳型水煤浆分散剂性能好，且为梳型水煤浆分散剂的制备找到了新的原料来源。3、本专利技术中各原料配比合理，合理控制制备方法中的各参数，制备得到的淀粉改性梳型水煤浆分散剂性能稳定。4、本专利技术制备的水煤浆分散剂生产成本低，原料来源广泛，既能够单独作用于水煤浆起到良好的分散作用，并且若将其与其他分散剂(如萘磺酸甲醛缩合物、氨基磺酸系甲醛缩合物、木质素磺酸钠等)、纯碱等按照一定的比例复配后使用其分散效果及产品的适应性、稳定性能够比单独使用时仍有很大的提高。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。下列实施例中对比试验用到木质素磺酸钠以及安徽鑫固环保科本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种淀粉改性梳型水煤浆分散剂，其特征在于，由以下重量份的原料制备得到：淀粉20-80份；32％氢氧化钠溶液15-35份；亚硫酸钠5-25份；醋酸5-15份；27％双氧水2-7份；去离子水470-550份；3-巯基丙酸0.5-1.5份；聚乙二醇单甲醚200-800 180-300份；VC 0.5-2份；丙烯酸20-35份；羟乙酯5-10份。/n

【技术特征摘要】
1.一种淀粉改性梳型水煤浆分散剂，其特征在于，由以下重量份的原料制备得到：淀粉20-80份；32％氢氧化钠溶液15-35份；亚硫酸钠5-25份；醋酸5-15份；27％双氧水2-7份；去离子水470-550份；3-巯基丙酸0.5-1.5份；聚乙二醇单甲醚200-800180-300份；VC0.5-2份；丙烯酸20-35份；羟乙酯5-10份。


2.根据权利要求1所述的淀粉改性梳型水煤浆分散剂，其特征在于，由以下重量份的原料制备得到：淀粉40份；32％氢氧化钠溶液18份；亚硫酸钠10份；醋酸8份；27％双氧水3.7份；去离子水530份；3-巯基丙酸0.9份；聚乙二醇单甲醚200-800280份；VC0.7份；丙烯酸28份；羟乙酯6.9份。


3.根据权利要求1所述的淀粉改性梳型水煤浆分散剂，其特征在于，由以下重量份的原料制备得到：淀粉80份；32％氢氧化钠溶液25份；亚硫酸钠12份；醋酸13份；27％双氧水5.2份；去离子水510份；3-巯基丙酸1.1份；聚乙二醇单甲醚200-800230份；VC0.6份；丙烯酸21份；羟乙酯5.8份。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的淀粉改性梳型水煤浆分散剂，其特征在于，所述亚硫酸钠的纯度为60％-98％。


5.根据权利要求1-3中任一项所述的淀粉改性梳型水煤浆分散剂的制备方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：董翠平，马丽涛，彭城，尤健健，杨道顺，
申请(专利权)人：安徽鑫固环保股份有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽;34