高盐废水与宁东羊肠湾煤制水煤浆的成浆性能研究

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本文通过对煤化工企业高盐废水(二次反渗透浓盐水)水质特点的研究,将其替代自来水与宁东羊肠湾煤进行成浆性实验,以期将煤化工废水应用于水煤浆制备中,为废水处理提供新的解·决途径的同时,节约洁净水资源的消耗。在成浆性实验中,确定了煤粉颗粒级配比例(D1:D2:D3:D4:D5=0:25:25:0:50)、分散剂最佳用量(干基煤8‰)及最大成浆浓度(61.35%~61.80%)。pH测定中,高盐废水配浆浆体pH为6.72,大于自来水浆体pH(6.19)。在此条件下,发现在静置48h的过程中,自来水配浆浆体结构变化较快,高盐废水配浆浆体结构发生颗粒聚沉较为缓慢,其稳定性优于自来水配浆;通过废水水煤浆的触变性、粘浓特性及粘温特性实验,发现在40℃时,浆体具有良好的流动性的同时还保持了较小的表观粘度。采用屈服幂率模型进行流变曲线拟合,相关系数均超过99%,说明废水水煤浆表现出明显的屈服假塑性流体特征,具有明显的剪切变稀特性和良好的粘温特性,符合工业用浆要求。在水煤浆灰熔点实验中发现高盐废水浆体煤灰四个特征熔融温度均低于自来水浆体煤灰的特征熔融温度,其中流动温度降低约1.58%,这有利于水煤浆气化炉液态排渣过程中节约能量;在恒容燃烧热测定实验中,两种水质浆体发热量都接近2000J/g,说明废水中的大量金属阳离子不会影响浆体发热量。根据实验中发现的高盐废水水煤浆的特点,通过经济方面的数据估算,可知高盐废水代替洁净水制浆可为企业节省约752.5万元的生产成本;在高盐废水水煤浆成浆浓度提升方面,以气化生产甲醇(年产25万吨)为例,浓度每增大1%,企业经济效益增加约541.67万元;同时高盐废水水煤浆在添加剂投入成本和气化炉排渣过程中也能为企业增加一定的经济效应。因此高盐废水代替洁净水制浆是工业可行的清洁生产方案。
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