申请日2018.08.10
公开(公告)日2018.12.18
IPC分类号C10L1/32
摘要
本发明公开了一种利用火电厂脱硫废水制备的水煤浆及其制备方法，其是以来源于火电厂的脱硫废水与丙酮、脂肪醛、煤粉、分散剂等为原料，将脱硫废水于反应罐中搅拌加热;待其温度升至60℃~85℃时，加入丙酮进行反应;再往反应罐中滴加脂肪醛，保温反应1~3小时;然后将所得反应产物和煤粉、分散剂一起加入到棒磨机中混合磨矿5~10分钟，再于球磨机中磨矿5~10分钟后出料，制得所述水煤浆。本发明以发电厂的脱硫废水为原料制备水煤浆，能有效消耗发电厂脱硫废水，为电厂脱硫废水的治理提供了一种新的方法。
权利要求书
1.一种利用火电厂脱硫废水制备的水煤浆，其特征在于：以来源于火电厂的脱硫废水与丙酮、脂肪醛、煤粉、分散剂为原料，制得所述水煤浆。
2.根据权利要求1所述的利用火电厂脱硫废水制备的水煤浆，其特征在于：所用原料按重量百分数计为：脱硫废水20%~35%、丙酮0.08%~0.45%、脂肪醛0.2%~1.5%、煤粉60%~80%、分散剂0.1%~0.8%，其重量百分数之和为100%。
3.根据权利要求1或2所述的利用火电厂脱硫废水制备的水煤浆，其特征在于：所述来源于火电厂的脱硫废水为采用氢氧化钠作脱硫剂时产生的废水。
4.根据权利要求1或2所述的利用火电厂脱硫废水制备的水煤浆，其特征在于：所述脂肪醛为甲醛、乙醛、乙二醛、丙醛、丁醛、戊二醛中的一种或几种。
5.根据权利要求1或2所述的利用火电厂脱硫废水制备的水煤浆，其特征在于：所述煤粉为褐煤煤粉、烟煤煤粉、无烟煤煤粉、半无烟煤煤粉中的一种或几种。
6.根据权利要求1或2所述的利用火电厂脱硫废水制备的水煤浆，其特征在于：所述分散剂为萘磺酸钠甲醛缩合物、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物、二丁基萘磺酸钠甲醛缩合物、木质素磺酸钠、木质素磺酸钾、木质素磺酸钙中的一种或几种。
7.一种如权利要求1-6任意一项所述水煤浆的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：
(1)将来源于火电厂的脱硫废水于反应罐中边搅拌边加热;
(2)待脱硫废水的温度升至60℃~85℃时，加入丙酮，继续搅拌反应0.5~3小时;
(3)再在0.5~2小时内滴加脂肪醛，滴加完成后保温反应1~3小时;
(4)将步骤(3)所得反应产物和煤粉、分散剂一起加入到棒磨机中混合磨矿5~10分钟，再于球磨机中磨矿5～10分钟，出料，制得所述水煤浆。
说明书
一种利用火电厂脱硫废水制备的水煤浆及其制备方法
技术领域
本发明属于煤化工技术领域，具体涉及一种利用火电厂脱硫废水制备的水煤浆及其制备方法。
背景技术
我国发展主要依赖的能源是煤炭和石油，且在煤炭的生产与使用上位列世界第一，煤炭在我国能源结构中占比超过60%，并在可预见的未来都将处于主导地位。同时，由于煤炭的消耗量持续在高位运行，导致了二氧化硫以及其他污染物的增加，产生了一系列负面影响。我国每年煤炭发电排放二氧化硫的量占工业二氧化硫总排放的一半以上，控制煤炭发电厂的二氧化硫总体排放量可以在很大程度上降低工业二氧化硫总排量。目前，去除火电厂烟囱二氧化硫的方法主要有湿法脱硫技术。其中，以钠碱法烟气脱硫为代表的脱硫技术在国内外得到广泛应用。然而，采用湿法进行脱硫处理排出的废水，其pH值大约维持在4~6，与此同时，废水中还含有少量重金属和较多悬浮物，这使脱硫废水的处理难度大大提升。
水煤浆是一种新型节能环保型代油燃料，它是由煤、水、化学添加剂等经研磨加工而成的一种类似重油的液态煤燃料。由于原煤研磨成煤粉后经特殊技术洗选，脱去其中污染的成分，使其含灰量、含硫量大为降低(其含硫量小于0.5%，灰分小于6%)，可从源头上大大降低二氧化硫和烟尘的含量。
发明内容
本发明的目的在于提供一种利用火电厂脱硫废水制备的水煤浆及其制备方法，其以发电厂脱硫废水、丙酮、脂肪醛、煤、分散剂等制备而成，能有效消耗发电厂脱硫废水，为电厂脱硫废水的治理提供了一种新的方法。
为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：
一种利用火电厂脱硫废水制备的水煤浆，其是以来源于火电厂的脱硫废水与丙酮、脂肪醛、煤粉、分散剂为原料，制得所述水煤浆。所用原料按重量百分数计为：脱硫废水20%~35%、丙酮0.08%~0.45%、脂肪醛0.2%~1.5%、煤粉60%~80%、分散剂0.1%~0.8%，其重量百分数之和为100%。
其中，所述来源于火电厂的脱硫废水为采用氢氧化钠作脱硫剂时产生的废水。
所述脂肪醛为甲醛、乙醛、乙二醛、丙醛、丁醛、戊二醛中的一种或几种。
所述煤粉为褐煤煤粉、烟煤煤粉、无烟煤煤粉、半无烟煤煤粉中的一种或几种。
所述分散剂为萘磺酸钠甲醛缩合物、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物、二丁基萘磺酸钠甲醛缩合物、木质素磺酸钠、木质素磺酸钾、木质素磺酸钙中的一种或几种。
一种利用火电厂脱硫废水制备水煤浆的方法包括以下步骤：
(1)将来源于火电厂的脱硫废水加入到反应罐中，边搅拌边加热;
(2)待脱硫废水的温度升至60℃~85℃时，加入丙酮，继续搅拌反应0.5~3小时;
(3)再在0.5~2小时内往反应罐中滴加脂肪醛，滴加完成后保温反应1~3小时;
(4)将步骤(3)所得反应产物和煤粉、分散剂一起加入到棒磨机中混合磨矿5~10分钟，再于球磨机中磨矿5～10分钟，出料，制得所述水煤浆。
与现有技术相比，本发明具有以下显著效果：
1、本发明利用火电厂的脱硫废水、丙酮、脂肪醛、分散剂等制备成水煤浆，使得火电厂的脱硫废水得到有效治理，为火电厂脱硫废水的处理提供了一种新的方法。
2、本发明利用火电厂脱硫废水含有的亚硫酸钠，能与丙酮、脂肪醛反应，生成具有分散性的脂肪族分散剂，节省了分散剂的用量，有效降低了水煤浆的生产成本。
具体实施方式
一种利用火电厂脱硫废水制备的水煤浆，其是以来源于火电厂的脱硫废水与丙酮、脂肪醛、煤粉、分散剂为原料，制得所述水煤浆。所用原料按重量百分数计为：脱硫废水20%~35%、丙酮0.08%~0.45%、脂肪醛0.2%~1.5%、煤粉60%~80%、分散剂0.1%~0.8%，其重量百分数之和为100%。
其中，所述来源于火电厂的脱硫废水为采用氢氧化钠作脱硫剂时产生的废水。
所述脂肪醛为甲醛、乙醛、乙二醛、丙醛、丁醛、戊二醛中的一种或几种。
所述煤粉为褐煤煤粉、烟煤煤粉、无烟煤煤粉、半无烟煤煤粉中的一种或几种。
所述分散剂为萘磺酸钠甲醛缩合物、甲基萘磺酸钠甲醛缩合物、二丁基萘磺酸钠甲醛缩合物、木质素磺酸钠、木质素磺酸钾、木质素磺酸钙中的一种或几种。
一种利用火电厂脱硫废水制备水煤浆的方法包括以下步骤：
(1)将来源于火电厂的脱硫废水加入到反应罐中，边搅拌边加热;
(2)待脱硫废水的温度升至60℃~85℃时，加入丙酮，继续搅拌反应0.5~3小时;
(3)再在0.5~2小时内往反应罐中滴加脂肪醛，滴加完成后保温反应1~3小时;
(4)将步骤(3)所得反应产物和煤粉、分散剂一起加入到棒磨机中混合磨矿5~10分钟，再于球磨机中磨矿5～10分钟，出料，制得所述水煤浆。
为了使本发明所述的内容更加便于理解，下面结合具体实施方式对本发明所述的技术方案做进一步的说明，但是本发明不仅限于此。
所用脱硫废水为采用氢氧化钠作脱硫剂时产生的废水。
实施例1
一种利用火电厂脱硫废水制备的水煤浆，其由下述重量份原料制成：
脱硫废水 200份;
丙酮 0.8份;
甲醛 2份;
褐煤煤粉 790.2份;
萘磺酸钠甲醛缩合物 7份。
所述水煤浆的制备方法包括以下步骤：
(1)将200份来源于火电厂的脱硫废水加入到反应罐中，开启搅拌并加热升温;
(2)待温度升至65℃时，加入0.8份丙酮，继续搅拌反应1小时;
(3)接着在1小时内往反应罐中滴加2份甲醛，滴加完成后保温反应1.5小时;
(4)将所得反应产物和790.2份褐煤煤粉、7份萘磺酸钠甲醛缩合物一起加入到棒磨机中混合磨矿6分钟后，再于球磨机中磨矿9分钟，出料，即得水煤浆。
实施例2
一种利用火电厂脱硫废水制备的水煤浆，其由下述重量份原料制成：
脱硫废水 220份;
丙酮 2份;
乙醛 4份;
褐煤煤粉 768.5份;
甲基萘磺酸钠甲醛缩合物 5.5份。
所述水煤浆的制备方法包括以下步骤：
(1)将220份来源于火电厂的脱硫废水加入到反应罐中，开启搅拌并加热升温;
(2)待温度升至65℃时，加入2份丙酮，继续搅拌反应1.5小时;
(3)接着在1.5小时内再往反应罐中滴加4份乙醛，滴加完成后保温反应2小时;
(4)将所得反应产物和768.5份褐煤煤粉、5.5份甲基萘磺酸钠甲醛缩合物一起加入到棒磨机中混合磨矿6.5分钟后，再于球磨机中磨矿9分钟，出料，即得水煤浆。
实施例3
一种利用火电厂脱硫废水制备的水煤浆，其由下述重量份原料制成：
脱硫废水 250份;
丙酮 2.5份;
乙二醛 6份;
烟煤煤粉 737.5份;
二丁基萘磺酸钠甲醛缩合物 4份。
所述水煤浆的制备方法包括以下步骤：
(1)将250份来源于火电厂的脱硫废水加入到反应罐中，开启搅拌并加热升温;
(2)待温度升至80℃时，加入2.5份丙酮，继续搅拌反应2.5小时;
(3)接着在1.8小时内往反应罐中滴加6份乙二醛，滴加完成后保温反应2.5小时;
(4)将所得反应产物和737.5份烟煤煤粉、4份二丁基萘磺酸钠甲醛缩合物一起加入到棒磨机中混合磨矿7分钟后，再于球磨机中磨矿8.5分钟，出料，即得水煤浆。
实施例4
一种利用火电厂脱硫废水制备的水煤浆，其由下述重量份原料制成：
脱硫废水 280份;
丙酮 3份;
丙醛 8份;
无烟煤煤粉 706.5份;
木质素磺酸钠 2.5份。
所述水煤浆的制备方法包括以下步骤：
(1)将280份来源于火电厂的脱硫废水加入到反应罐中，开启搅拌并加热升温;
(2)待温度升至80℃时，加入3份丙酮，继续搅拌反应2.8小时;
(3)接着在1小时内往反应罐中滴加8份丙醛，滴加完成后保温反应2小时;
(4)将所得反应产物和706.5份无烟煤煤粉、2.5份木质素磺酸钠一起加入到棒磨机中混合磨矿9分钟，再于球磨机中磨矿5.5分钟，出料，即得水煤浆。
实施例5
一种利用火电厂脱硫废水制备的水煤浆，其由下述重量份原料制成：
脱硫废水 320份;
丙酮 3.5份;
丁醛 11份;
半无烟煤煤粉 663.5份;
木质素磺酸钾 2份。
所述水煤浆的制备方法包括以下步骤：
(1)将320份来源于火电厂的脱硫废水加入到反应罐中，开启搅拌并加热升温;
(2)待温度升至65℃时，加入3.5份丙酮，继续搅拌反应2.5小时;
(3)接着在1.6小时内往反应罐中滴加11份丁醛，滴加完成后保温反应2.7小时;
(4)将所得反应产物和663.5份半无烟煤煤粉、2份木质素磺酸钾一起加入到棒磨机中混合磨矿9.5分钟后，再于球磨机中磨矿5.5分钟，出料，即得水煤浆。
实施例6
一种利用火电厂脱硫废水制备的水煤浆，其由下述重量份原料制成：
脱硫废水 350份;
丙酮 4.5份;
戊二醛 13份;
煤粉 631份，
其为231份褐煤煤粉和400份半无烟煤煤粉的混合物;
分散剂 1.5份，
其为0.5份甲基萘磺酸钠甲醛缩合物和1份二丁基萘磺酸钠甲醛缩合物的混合物。
所述水煤浆的制备方法包括以下步骤：
(1)将350份来源于火电厂的脱硫废水加入到反应罐中，开启搅拌并加热升温;
(2)待温度升至80℃时，加入4.5份丙酮，继续搅拌反应2小时;
(3)接着在1.2小时内往反应罐中滴加13份戊二醛，滴加完成后保温反应2.1小时;
(4)将所得反应产物和231份褐煤煤粉、400份半无烟煤煤、0.5份甲基萘磺酸钠甲醛缩合物和1份二丁基萘磺酸钠甲醛缩合物一起加入到棒磨机中混合磨矿6分钟，再于球磨机中磨矿7.5分钟，出料，即得水煤浆。
分别对实施例1-6所制备的水煤浆进行粘度、流动相和稳定性的评价，结果见表1。
流动性指水煤浆浆体流动顺畅与否，是评价浆体好坏比较直观的指标，其测定方法采用目测法，可分为A，B，C，D四个等级，其中A为流动性很好，连续流动;B为流动性较好，半连续流动;C为有一定流动性，间断流动;D为没有流动性。
稳定性采用传统的棒插法观测，即将被测水煤浆试样密闭静置24小时后，观察水煤浆的沉淀情况。水煤浆稳定性的判定分为4个等级。其中，A级为浆体保持其初始状态，无析水和沉淀产生;B级为存在少量析水或少许软沉淀产生;C级为有沉淀产生，密度分布不均，但搅拌后可再生;D级为产生部分沉淀或全部硬沉淀。