水煤漿的穩定性是指煤漿在儲存與運輸期間保持性態均勻的特性。水煤漿穩定性的破壞來源於固體顆粒的沉澱。
基本介紹
- 中文名：水煤漿穩定劑
- 外文名：Coal water slurry stabilizer
- 性質：穩定劑
- 例如：無機鹽、高分子有機化合物
- 特性：穩定性
- 定義：煤漿在運輸期間保持性態均勻
概述,機理,組成,
概述
水煤漿的穩定性是指煤漿在儲存與運輸期間保持性態均勻的特性。水煤漿穩定性的破壞來源於固體顆粒的沉澱。由於水煤漿為粗粒懸浮體，屬動力不穩定體系。使其穩定的主要方法是使它成為觸變體。即煤漿靜置時產生結構化，具有高的剪下應力，而套用時，一經外力作用，粘度能迅速降低，有良好的流動性，再靜止時又能恢復原來的結構狀態。流變學上稱此種流體為觸變體或與時間有關的流體。穩定劑應具有使煤漿中已分散的煤粒能與周圍其它煤粒及水結合成一種較弱但又有一定強度的三維空間結構的作用。穩定劑的加入，能使已分散的固體顆粒相互交聯，形成空間結構，從而有效地阻止顆粒沉澱，防止固液間的分離。能起這種作用的穩定劑有無機鹽、高分子有機化合物，如常見的聚丙烯醯胺絮凝劑、竣甲基纖維素以及一些微細膠體粒子(如有機膨潤土)等。
機理
其作用機理如下：
(1)無機電解質，特別是含高價陽離子鹽類的作用，一是壓縮雙電層，降低靜電排斥力，促進顆粒聚結；另一方面是對已吸附有陰離子表面活性劑分之顆粒起”搭橋”作用，從而形成結構。
(2)高聚物的特點是分子的線形長度大，而且每個分子都有許多極性官能團，通過氫鍵或其它鍵合作用，在煤顆粒間架橋。
當有分散劑時，煤粒表面有較厚的水化膜，與沒有分散劑時相比，形成結構的速度要慢得多。此外，這些極性官能團和水分子有較強的親和力，因而漿體不易析水沉澱。結構形成後，水被包裹在結構的空隙內，漿的粘度升高，尤其有高的靜切應力，有利於穩定。但在外力作用下，結構破壞放出水，粘度明顯下降。同樣，當外力去除後，結構恢復也要有個過程，因而顯示出觸變性。該性質對水煤漿的儲存、輸送、霧化有十分重要的意義。穩定劑的用量視煤炭性質及所需穩定期而定，一般為煤量的萬分之幾至千分之幾。
組成
常用的穩定劑主要有無機電解質、高分子化合物兩類。通常可採用可溶性鹽類、高分子表面活性劑、纖維素、聚丙烯酸鹽等。
1、無機電解質
無機電解質，特別是高價陽離子無機電解質，它們可以起到壓縮顆粒表面的雙電層，促使顆粒彼此靠近；另外，對吸附有陰離子表面活性劑的顆粒，陽離子的橋聯作用將促使顆粒間形成結構。
2、高聚物
在水煤漿添加劑中所使用的高聚物分子的長度一般較大。而且每個分子上都有一定的極性基團，這些極性基團通過各種鍵合作用，在顆粒間架橋從而形成結構。此外，由於極性基團的親水作用，在顆粒表面形成了一層厚厚的水化膜，這也阻止了顆粒的沉澱。結構形成後，水被包裹在煤粒的空隙間，使煤漿中自由水濃度降低，提高了漿體的粘度，有利於漿體的穩定。而在外力的作用下，空隙間水的釋放，使得水煤漿的粘度迅速下降。穩定劑的用量與煤種、穩定劑類型、穩定期有關。一般在乾煤量的0.006%~0.1%之間。有的體系分散刺同時具有穩定作用，這樣就不添加穩定劑。
