一種水煤漿的生產(chǎn)方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種水煤漿的生產(chǎn)方法，其中，該方法包括將VAE廢水與煤粉混合并磨漿，其中，所述VAE廢水含有VAE乳液和水；并調(diào)節(jié)所述VAE廢水的pH值為7-9。本發(fā)明利用VAE廢水代替清水制備水煤漿，減少了化工污水的處理費用，也解決了污水的后續(xù)處理問題，并能夠滿足制得的水煤漿的燃燒性能要求。
【專利說明】一種水煤楽的生產(chǎn)方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種水煤漿的生產(chǎn)方法。

【背景技術(shù)】
[0002]水煤漿是由大約65質(zhì)量％的煤、34質(zhì)量％的水和I質(zhì)量％的添加劑通過物理加工得到的一種低污染、高效率、可管道輸送的代油煤基流體燃料。它既保持了煤炭原有的物理特性，又具有石油一樣的流動性和穩(wěn)定性，可以像油一樣易于存儲、管道運輸和霧化燃燒，被稱為液態(tài)煤炭產(chǎn)品。水煤漿改變了煤的傳統(tǒng)燃燒方式，它的燃燒效率可達95%以上，且二氧化硫、氮氧化物的排放量及煙塵濃度均達到環(huán)保要求，因此，應(yīng)用極為廣泛，并顯示出了巨大的環(huán)保節(jié)能優(yōu)勢。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)的方法中，有通過將污泥與水煤漿混合后作為燃料使用，例如，CN1632377A公開了一種城市污泥的燃燒處理法，該方法包括將含水70-85%的城市污泥和含水30-40%的成品水煤漿以2:3-3.5的體積比攪拌混合成液體燃料，用漿泵加壓至0.6-0.65MPa送入噴槍，同時將壓力在0.6-0.7MPa的壓縮空氣送至爐膛內(nèi)燃燒器的噴嘴出口處，射入爐膛使其呈霧化懸浮狀態(tài)。
[0004]但是，水煤漿中35%左右為水，而且對水質(zhì)有一定的要求，在我國近二十年來從初試到商品化，制造水煤漿時都用自來水(或稱清水)。
[0005]眾所周知，目前，世界性的缺水已經(jīng)成為人類的一大難題。全世界都在重視節(jié)水和用水方法的改進。而我國又是世界上缺水國之一，近年來，國家巨額投資于對江河、湖泊、水庫等水利設(shè)施的改造建設(shè)，通過南水北調(diào)解決缺水地區(qū)的用水困難等。各企業(yè)、事業(yè)單位的生產(chǎn)和人民日常生活中已經(jīng)把節(jié)水作為重大事項對待。
[0006]水煤漿的制造對水的消耗量極大，例如，生產(chǎn)10萬噸的水煤漿需用水3.5萬噸左右，再加上清洗設(shè)備等工業(yè)常規(guī)需求，用水量不容忽視。因此，如果能夠科學(xué)利用污水(如工業(yè)廢水，生活廢水等)，使其代替清水作為水煤漿生產(chǎn)用水，能為國家和企業(yè)帶來可觀的經(jīng)濟效益和社會效益。此外，污水回收利用避免了其對環(huán)境的污染，還解決了一定的環(huán)境問題，可謂一舉多得。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種利用污水作為水煤漿生產(chǎn)用水的方法，在節(jié)約用水、降低水煤漿成本的同時還節(jié)約了對污水進行后處理的費用以及避免了污水對環(huán)境的污染。
[0008]化工工業(yè)產(chǎn)生的污水必須要經(jīng)過后續(xù)的污水處理，以防止直接排放對環(huán)境造成嚴重污染以及對人體造成損傷，經(jīng)過后續(xù)處理的污水可以作為生產(chǎn)裝置用水或鍋爐補水，以實現(xiàn)其循環(huán)利用。但是，有些裝置產(chǎn)生的污水，如VAE廢水會對污水的回用裝置產(chǎn)生巨大影響，而嚴重影響污水的回用量以及節(jié)水量。因此，本發(fā)明的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)，如果將化工工業(yè)產(chǎn)生的污水用于水煤漿的生產(chǎn)而供水煤漿鍋爐燃燒，不但可以節(jié)省所述污水的后處理費用，還能夠消除污水回用裝置生產(chǎn)的問題，實現(xiàn)了煉油化工污染物不轉(zhuǎn)移、不出廠的目的。
[0009]本發(fā)明提供了一種水煤漿的生產(chǎn)方法，其中，該方法包括將VAE廢水與煤粉混合并磨漿，其中，所述VAE廢水含有VAE乳液和水；并調(diào)節(jié)所述VAE廢水的pH值為7_9。
[0010]通過對采用本發(fā)明的方法生產(chǎn)的水煤漿進行分析和測定，其粘度、穩(wěn)定性和熱值(發(fā)熱量)完全能夠滿足工業(yè)需要，滿足GB/T18855-2002對于水煤漿基本性能的要求。
[0011]此外，本發(fā)明的方法利用了化工工業(yè)產(chǎn)生的污水，實現(xiàn)了節(jié)省所述污水的后處理費用，消除污水回用裝置生產(chǎn)的問題以及環(huán)保的目的。
[0012]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點將在隨后的【具體實施方式】部分予以詳細說明。

【具體實施方式】
[0013]以下對本發(fā)明的【具體實施方式】進行詳細說明。應(yīng)當理解的是，此處所描述的【具體實施方式】僅用于說明和解釋本發(fā)明，并不用于限制本發(fā)明。
[0014]按照本發(fā)明，所述水煤漿的生產(chǎn)方法包括將VAE廢水與煤粉混合并磨漿，其中，所述VAE廢水含有VAE乳液和水；并調(diào)節(jié)所述VAE乳液的pH值為7_9。
[0015]按照本發(fā)明，調(diào)節(jié)所述VAE廢水的pH值為7-9，更優(yōu)選調(diào)節(jié)所述VAE廢水的pH值為7-8是為了保證得到的水煤漿的穩(wěn)定性，以及保持水煤漿漿液的均一性。其中，所述調(diào)節(jié)VAE廢水的pH值的方法可以為本領(lǐng)域常規(guī)的方法，例如，用堿性物質(zhì)進行調(diào)節(jié)，具體可以選自氫氧化鈉和/或氫氧化鉀以及它們的水溶液中的一種或多種；或者為了節(jié)約成本，也可以采用偏堿性的廢水進行調(diào)節(jié)，如燕山化工一廠堿渣廢水等。
[0016]本發(fā)明中，對于滿足上述條件的VAE廢水的來源并沒有明確的限定，所述VAE廢水通常為生產(chǎn)VAE乳液涂料工藝產(chǎn)生的污水。例如，所述VAE廢水中含有的水包括清洗過濾器產(chǎn)生的清洗水、高壓清洗鼓式過濾器產(chǎn)生的廢水、沖地水等。所述VAE廢水的主要成分為VAE乳液，一般來說，盡管VAE廢水中的VAE乳液(主要為醋酸乙烯-乙烯共聚物和醋酸乙烯單體)能夠為水煤漿的燃燒提供熱值，但是，所述VAE廢水中VAE乳液的含量一般不會太高，例如，一般情況下，以VAE廢水的重量為基準，所述VAE乳液的含量為2重量％以下，優(yōu)選為0.5-1.2重量％，且其測定方法為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知。COD分析值為5000~8000mg/l，還含有微量設(shè)備潤滑油、微量碎膠粒等。PH值在5左右。
[0017]所述VAE乳液中的主要成分及其含量為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，并可以參考現(xiàn)有技術(shù)，所述VAE乳液含有醋酸乙烯-乙烯共聚物和醋酸乙烯單體，一般情況下，以VAE乳液的重量為基準，醋酸乙烯-乙烯共聚物的含量為60-85重量％，醋酸乙烯單體的含量為15-40 重量 ％。
[0018]按照本發(fā)明，優(yōu)選情況下，為了使得到的水煤漿漿液的均一性、穩(wěn)定性更好，本發(fā)明所述方法還包括將VAE廢水與煤粉，以及分散劑和/或穩(wěn)定劑混合。所述分散劑和穩(wěn)定劑的用量可以根據(jù)本領(lǐng)域的常識以及根據(jù)實際需要進行選擇，優(yōu)選，所述分散劑和穩(wěn)定劑的總用量為VAE廢水和煤粉總重量的0.1-1重量％。其中，所述分散劑的種類為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，優(yōu)選情況下，所述分散劑為FDN高效減水劑(具體可以為萘磺酸鈉甲醛縮合物，并可以商購獲得，例如購自福州通達科技有限公司、北京獨創(chuàng)科技有限公司)。其中，所述穩(wěn)定劑的種類為本領(lǐng)域技術(shù)人員所公知，例如可以為羧甲基纖維素鈉(可以商購獲得，例如購自福州通達科技有限公司、北京獨創(chuàng)科技有限公司)。優(yōu)選情況下，所述穩(wěn)定劑的用量為VAE廢水和煤粉總重量的0.1-0.5重量％，所述分散劑的用量為VAE廢水和煤粉總重量的0.5-1 重量 ％。
[0019]按照本發(fā)明，為了使VAE廢水與煤粉混合的更均勻，所述混合優(yōu)選在攪拌條件下進行，所述混合的溫度為15-45°C，優(yōu)選為20-40°C。所述攪拌的方式和速度取決于VAE廢水和煤粉的用量，攪拌的方式可以為機械攪拌，例如，攪拌的速度可以為40-60rpm。本發(fā)明對于VAE廢水與煤粉混合的時間沒有特別的限定，以滿足上述所得產(chǎn)物的性能為準。
[0020]根據(jù)本發(fā)明，所述VAE廢水和煤粉的相對用量可以與現(xiàn)有技術(shù)相同，優(yōu)選地，為了既能夠保證制得的水煤漿的燃燒性能，又能夠保證制得的水煤漿的粘度適當，相對于100重量份的煤粉，所述VAE廢水的用量為45-65重量份，進一步優(yōu)選為50-60重量份。
[0021 ] 本發(fā)明中，對于所述煤粉的各項性能沒有特別的限定，優(yōu)選的，所述煤粉為煙煤能制漿煤粉，優(yōu)選為經(jīng)過水洗的洗凈煤，且對磨漿前煤粉的顆粒大小沒有特別限定，例如，煤顆粒的平均顆粒直徑可以為2-10厘米。
[0022]根據(jù)本發(fā)明，所述磨漿的方式可以為本領(lǐng)域公知的各種方式，如利用濕法磨漿機，特別是流體聲能濕法磨漿機進行的濕法磨漿。所述磨漿的條件也可以為本領(lǐng)域公知的條件，優(yōu)選的，所述磨漿的條件使得磨漿后的水煤漿中煤粉的顆粒直徑小于1000微米，煤粉的平均顆粒直徑為100-200微米。本發(fā)明中，所述水煤漿中煤粉的粒度為本領(lǐng)域公知的由GB/T18856.3的方法測定出的粒度。
[0023]根據(jù)本發(fā)明，實施上述方式的方法可以為間歇式生產(chǎn)工藝，也可以為連續(xù)式生產(chǎn)工藝。
[0024]以上詳細描述了本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，但是，本發(fā)明并不限于上述實施方式中的具體細節(jié)，在本發(fā)明的技術(shù)構(gòu)思范圍內(nèi)，可以對本發(fā)明的技術(shù)方案進行多種簡單變型，這些簡單變型均屬于本發(fā)明的保護范圍。
[0025]另外需要說明的是，在上述【具體實施方式】中所描述的各個具體技術(shù)特征，在不矛盾的情況下，可以通過任何合適的方式進行組合，為了避免不必要的重復(fù)，本發(fā)明對各種可能的組合方式不再另行說明。
[0026]此外，本發(fā)明的各種不同的實施方式之間也可以進行任意組合，只要其不違背本發(fā)明的思想，其同樣應(yīng)當視為本發(fā)明所公開的內(nèi)容。
[0027]下面，通過以下實施例對本發(fā)明進行更詳細的說明。
[0028]本發(fā)明實施例中，所用VAE廢水為來自東方有機化工廠，生產(chǎn)VAE工藝的VAE廢水，所述VAE廢水含有VAE乳液和水，其中，以VAE廢水的重量為基準，其中VAE乳液的含量為1.5重量％,水的含量為98重量％,其他成分含量為0.5重量％。以所述VAE乳液的重量為基準，所述VAE乳液中含有65-70重量％的醋酸乙烯-乙烯共聚物和30-35重量％的醋酸乙烯單體。
[0029]所用煤粉為煙煤，購自山西同煤集團，煙煤的平均顆粒直徑為3厘米。
[0030]所述水煤漿樣品的試樣按GB/T18856.1的規(guī)定進行采樣和制備；水煤漿的濃度(重量％)根據(jù)GB/T18856.2進行測定；水煤漿中煤粉的粒度(微米)根據(jù)GB/T18856.3進行測定；水煤漿的表觀粘度(漿體溫度20°C，剪切率lOOs-1，mpas)根據(jù)GB/T18856.4進行測定；水煤漿的發(fā)熱量( 收到基低位熱值(kcal/kg (MJ/kg)))根據(jù)GB/T213的方法進行測定。
[0031]以下將通過實施例對本發(fā)明進行詳細描述。
[0032]實施例1
[0033]本實施例用于說明本發(fā)明提供的水煤漿的制備。
[0034](1)將2噸的VAE廢水進行測定，并用堿性污水(來自燕山化工一廠的堿渣廢水)調(diào)節(jié)所述VAE廢水的pH值(pH試紙測定)為7 ；
[0035](2)在攪拌下，將100重量份的煤粉、50重量份的上述VAE廢水以及0.9重量份的減水劑萘磺酸鈉甲醛縮合物和0.6重量份的穩(wěn)定劑羧甲基纖維素鈉混合，并用流體聲能濕法磨漿機進行濕法磨漿，得到水煤漿產(chǎn)品Pl ；
[0036](3)從Pl中采樣并制備待測定的水煤漿樣品，測定水煤漿樣品中煤粉的粒度，水煤漿樣品的濃度，表觀粘度和發(fā)熱量，結(jié)果如表1所示。
[0037]實施例2
[0038]本實施例用于說明本發(fā)明提供的水煤漿的制備。
[0039](1)將2噸的VAE廢水進行測定，并用堿性污水調(diào)節(jié)所述VAE廢水的pH值(pH值試紙測試)為8 ；
[0040](2)在攪拌下，將100重量份的煤粉、57重量份的上述VAE廢水以及1.4重量份的減水劑萘磺酸鈉甲醛縮合物和0.16重量份的穩(wěn)定劑羧甲基纖維素鈉混合，并用流體聲能濕法磨漿機進行濕法磨漿，得到水煤漿產(chǎn)品P2 ；
[0041](3)從P2中采樣并制備待測定的水煤漿樣品，測定水煤漿樣品中煤粉的粒度，水煤漿樣品的濃度，表觀粘度和發(fā)熱量，結(jié)果如表1所示。
[0042]實施例3
[0043]本實施例用于說明本發(fā)明提供的水煤漿的制備。
[0044](1)將2噸的VAE廢水進行測定，并用堿性污水調(diào)節(jié)所述VAE廢水的pH值(pH試紙測定)為9 ；
[0045](2)在攪拌下，將100重量份的煤粉、57重量份的上述VAE廢水以及1.4重量份的減水劑萘磺酸鈉甲醛縮合物和0.16重量份的穩(wěn)定劑羧甲基纖維素鈉混合，并用流體聲能濕法磨漿機進行濕法磨漿，得到水煤漿產(chǎn)品P3 ；
[0046](3)從P3中采樣并制備待測定的水煤漿樣品，測定水煤漿樣品中煤粉的粒度，水煤漿樣品的濃度，表觀粘度和發(fā)熱量，結(jié)果如表1所示。
[0047]實施例4
[0048]本實施例用于說明本發(fā)明提供的水煤漿的制備。
[0049]按照實施例2的方法制備水煤漿，不同的是，步驟(2)中，將100重量份的煤粉、65重量份的上述VAE廢水以及1.485重量份的減水劑萘磺酸鈉甲醛縮合物和0.165重量份的穩(wěn)定劑羧甲基纖維素鈉混合，并用流體聲能濕法磨漿機進行濕法磨漿，得到水煤漿產(chǎn)品P4。從P4中采樣并制備待測定的水煤漿樣品，測定水煤漿樣品中煤粉的粒度，水煤漿樣品的濃度，表觀粘度和發(fā)熱量，結(jié)果如表1所示。
[0050]實施例5
[0051]本實施例用于說明本發(fā)明提供的水煤漿的制備。
[0052]按照實施例2的方法制備水煤漿，不同的是，步驟(2)中，將100重量份的煤粉、45重量份的上述VAE廢水以及1.3重量份的減水劑萘磺酸鈉甲醛縮合物混合，并用流體聲能濕法磨漿機進行濕法磨漿，得到水煤漿產(chǎn)品P5。從P5中采樣并制備待測定的水煤漿樣品，測定水煤漿樣品中煤粉的粒度，水煤漿樣品的濃度，表觀粘度和發(fā)熱量，結(jié)果如表1所示。
[0053]對比例I
[0054]本對比例用于說明水煤漿的參比制備方法。
[0055]按照實施例2的方法制備水煤漿，不同的是，使用相同重量的市政自來水代替步驟(I)的VAE廢水，并調(diào)節(jié)所述水煤漿的pH值為7，得到參比水煤漿產(chǎn)品DPl。然后按照實施例I的方法測定水煤漿樣品DPl中煤粉的粒度，水煤漿樣品的濃度，表觀粘度和發(fā)熱量，結(jié)果如表1所示。
[0056]表1
[0057]

【權(quán)利要求】
1.一種水煤漿的生產(chǎn)方法，其特征在于，該方法包括將VAE廢水與煤粉混合并磨漿，其中，所述VAE廢水含有VAE乳液和水；并調(diào)節(jié)所述VAE廢水的pH值為7_9。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，調(diào)節(jié)所述VAE廢水的pH值為7-8。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中，以VAE廢水的重量為基準，所述VAE乳液的含量為2重量％以下；所述VAE乳液含有醋酸乙烯-乙烯共聚物和醋酸乙烯單體。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中，該方法包括將VAE廢水與煤粉，以及分散劑和/或穩(wěn)定劑混合，所述分散劑和穩(wěn)定劑的總用量為VAE廢水和煤粉總重量的0.1-1重量％。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的方法，其中，所述混合在攪拌條件下進行，所述混合的溫度為 15-45°C。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的方法，其中，相對于100重量份的煤粉，所述VAE廢水的用量為45-65重量份。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的方法，其中，相對于100重量份的煤粉，所述VAE廢水的用量為50-60重量份。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、4、7或8所述的方法，其中，所述煤粉為煙煤能制漿煤粉。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-4中任意一項所述的方法，其中，所述磨漿的條件使得磨漿后的水煤漿中煤粉的顆粒直徑小于1000微米，水煤漿中煤粉的平均顆粒直徑為100-200微米。
【文檔編號】C10L1/32GK104073306SQ201310108009
【公開日】2014年10月1日 申請日期:2013年3月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月29日
【發(fā)明者】羅強, 華煒, 姜琳, 宋金棟, 陳貽種, 田鳳杰, 米學(xué)琴, 崔建光, 朱智宏 申請人:中國石油化工股份有限公司, 北京燕通水煤漿有限公司