一种生物质水煤浆的制备方法技术

本发明专利技术涉及一种生物质水煤浆的制备方法，属于水煤浆技术领域。针对传统工艺原料要求高，制备的水煤浆黏度大、流动性差、浓度不高的问题，本发明专利技术提供了一种生物质水煤浆的制备方法，本发明专利技术采用氧化玉米淀粉的方式对其进行降解处理，再用过氧化氢与亚铁离子作为引发剂，将降解淀粉与乙烯基单体进行接枝共聚，制得改性淀粉水煤浆分散剂，最后将改性淀粉水煤浆分散剂与水、粒度级配煤粉混合，降低水煤浆粘度，提高流动性和浓度，再添加酒糟干粉，利用酒糟与煤之间在炭反应性、焦油形成及减少污染物排放等方面的协同作用，改善煤气化的单一性，从而达到节能环保的效果，制得生物质水煤浆。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种生物质水煤浆的制备方法，属于水煤浆

技术介绍
水煤浆是国家洁净煤计划发展中的一项重要技术，其作为洁净煤燃料和气化原料，一直受到国家及地方政府部门的重视，自20世纪80年代初研发以来，历经30余年的科技攻关与生产实践，形成了多个科研试验基地和生产应用示范基地，水煤浆技术也不断取得创新发展，现已进入工业化推广应用阶段。近年来，随着中等变质炼焦煤种资源的紧张和煤价的不断攀升，开拓新的制浆原料煤源、研发新的制浆工艺技术，以满足水煤浆产业化发展需求成为重中之重。为此，科技工作者通过反复试验研究各种煤炭资源性质及其成浆性能，分析、化验各类废弃物资的成分组成及其可利用物的价值，并针对可供选择的制浆用原料，以粒度级配模型为指导，提出选择性粗磨和超细磨组合的循环制浆工艺理念，开发出“多破少磨、分级研磨、超细浆返流、优化级配”等制浆新工艺，并通过大量的试验研究确定最佳的细浆返流比，实现不同粒级的分级研磨，解决水煤浆粒度分布不可控的技术难题，使利用低阶煤制备的气化煤浆浓度提高3%～5%，目前传统工艺原料要求高，制备的水煤浆黏度大、流动性差、浓度不高，因此，对水煤浆制浆工艺的研究显得尤为重要。酒糟是酿酒行业的主要副产物，如果不加以利用或处理，酒糟容易腐败变质，不仅浪费了宝贵的资源，还会产生刺激性气味，对周边环境造成严重污染，目前，已有大量学者在对其资源化再利用进行研究，主要集中在提取蛋白质、氨基酸、纤维素酶和微量元素、酿醋、培养食用菌等方面，但其工序较复杂，成本较高，并且白酒抛糟时间集中，用以上处理方法难以短时间消纳大量的酒糟。此外，利用酒糟厌氧发酵生产沼气是近年来对酒糟利用较多的一条途径，但是几乎所有方法都地会产生二次渣和废水，不但不能从根本上解决酒糟的堆积问题，还可能造成二次污染，使其处理成本增加。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题：针对传统工艺原料要求高，制备的水煤浆黏度大、流动性差、浓度不高的问题，本专利技术提供了一种生物质水煤浆的制备方法，本专利技术采用氧化玉米淀粉的方式对其进行降解处理，再用过氧化氢与亚铁离子作为引发剂，将降解淀粉与乙烯基单体进行接枝共聚，制得改性淀粉水煤浆分散剂，最后将改性淀粉水煤浆分散剂与水、粒度级配煤粉混合，降低水煤浆粘度，提高流动性和浓度，再添加酒糟干粉，利用酒糟与煤之间在炭反应性、焦油形成及减少污染物排放等方面的协同作用，改善煤气化的单一性，从而达到节能环保的效果，制得生物质水煤浆。为解决上述技术问题，本专利技术采用的技术方案是：（1）称取35~40g玉米淀粉，加入65~70mL去离子水中，以300~400r/min搅拌混合10~15min，用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH至9.0~9.5后，加入5~10mL质量分数为0.2%硫酸铁溶液，并以0.2~0.5mL/min滴加过氧化氢10~15min，搅拌加热至40~45℃，反应3~4h后，用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH至中性，过滤，用去离子水洗涤滤渣2~3次，置于60~70℃干燥箱中干燥3~4h，转入粉碎机中粉碎，过200目筛，得氧化淀粉；（2）称取75~80g玉米淀粉，与25~27g上述氧化淀粉混合，加入180~200mL去离子水中，在40~45℃下搅拌15~20min，继续加热至90~95℃，恒温搅拌至淀粉完全糊化，降温至55~60℃，用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH至7.5~8.0，加入3~5g七水合硫酸铁，搅拌混合均匀，以0.2~0.5mL/min滴加过氧化氢、丙烯酸、苯乙烯磺酸钠质量比为1：3：1的混合液50~60min，保持温度反应3~4h，冷却至室温，用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节pH至7~8，转入105~110℃干燥箱中干燥至恒重，得改性淀粉水煤浆分散剂，备用；（3）将无烟煤加入粉碎机中粉碎，并置于105~110℃干燥箱中干燥至恒重，用40目、120目、200目、300目4种筛子在振筛机上筛分煤粉，按重量份数计，称取6~8份40目以上的煤粉，12~15份40~120目的煤粉，40~42份120~200目的煤粉，20~25份200~300目的煤粉，12~15份300目以下的煤粉，混合均匀，得粒度级配煤粉，备用；（4）称取30~50g白酒酒糟，在通风条件下自然风干，再将其置于105~110℃干燥箱中干燥至恒重，加入粉碎机中粉碎，过200目筛，得酒糟干粉；（5）按重量份数计，称取0.4~0.5份上述步骤（2）制备的改性淀粉水煤浆分散剂，加入30~32份去离子水中，以300~400r/min搅拌分散10~15min，加入65~70份上述步骤（3）制备的粒度级配煤粉，2~3份上述酒糟干粉，以1000~1200r/min搅拌5~10min，静置5~8min，得生物质水煤浆。本专利技术的应用方法是：本专利技术制备的生物质水煤浆可作为煤浆燃烧器的清洁燃料，比传统燃料燃烧效率提高20~30%，且最大成浆浓度可达66~68%，表观黏度为900~950mPa·s，有效提高了水煤浆的稳定性和流动特性。本专利技术的有益技术效果是：（1）本专利技术制备的生物质水煤浆黏度适中、流动性好、浓度高；（2）本专利技术制备的生物质水煤浆污染物排放少，节能环保。具体实施方式称取35~40g玉米淀粉，加入65~70mL去离子水中，以300~400r/min搅拌混合10~15min，用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH至9.0~9.5后，加入5~10mL质量分数为0.2%硫酸铁溶液，并以0.2~0.5mL/min滴加过氧化氢10~15min，搅拌加热至40~45℃，反应3~4h后，用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH至中性，过滤，用去离子水洗涤滤渣2~3次，置于60~70℃干燥箱中干燥3~4h，转入粉碎机中粉碎，过200目筛，得氧化淀粉；称取75~80g玉米淀粉，与25~27g上述氧化淀粉混合，加入180~200mL去离子水中，在40~45℃下搅拌15~20min，继续加热至90~95℃，恒温搅拌至淀粉完全糊化，降温至55~60℃，用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH至7.5~8.0，加入3~5g七水合硫酸铁，搅拌混合均匀，以0.2~0.5mL/min滴加过氧化氢、丙烯酸、苯乙烯磺酸钠质量比为1：3：1的混合液50~60min，保持温度反应3~4h，冷却至室温，用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节pH至7~8，转入105~110℃干燥箱中干燥至恒重，得改性淀粉水煤浆分散剂；将无烟煤加入粉碎机中粉碎，并置于105~110℃干燥箱中干燥至恒重，用40目、120目、200目、300目4种筛子在振筛机上筛分煤粉，按重量份数计，称取6~8份40目以上的煤粉，12~15份40~120目的煤粉，40~42份120~200目的煤粉，20~25份200~300目的煤粉，12~15份300目以下的煤粉，混合均匀，得粒度级配煤粉；称取30~50g白酒酒糟，在通风条件下自然风干，再将其置于105~110℃干燥箱中干燥至恒重，加入粉碎机中粉碎，过200目筛，得酒糟干粉；按重量份数计，称取0.4~0.5份上述制备的改性淀粉水煤浆分散剂，加入30~32份去离子水中，以300~400r/min搅拌分散10~15min，加入65~70份上述制备的粒度级配煤粉本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种生物质水煤浆的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取35~40g玉米淀粉，加入65~70mL去离子水中，以300~400r/min搅拌混合10~15min，用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH至9.0~9.5后，加入5~10mL质量分数为0.2%硫酸铁溶液，并以0.2~0.5mL/min滴加过氧化氢10~15min，搅拌加热至40~45℃，反应3~4h后，用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH至中性，过滤，用去离子水洗涤滤渣2~3次，置于60~70℃干燥箱中干燥3~4h，转入粉碎机中粉碎，过200目筛，得氧化淀粉；（2）称取75~80g玉米淀粉，与25~27g上述氧化淀粉混合，加入180~200mL去离子水中，在40~45℃下搅拌15~20min，继续加热至90~95℃，恒温搅拌至淀粉完全糊化，降温至55~60℃，用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH至7.5~8.0，加入3~5g七水合硫酸铁，搅拌混合均匀，以0.2~0.5mL/min滴加过氧化氢、丙烯酸、苯乙烯磺酸钠质量比为1：3：1的混合液50~60min，保持温度反应3~4h，冷却至室温，用质量分数为10%氢氧化钠溶液调节pH至7~8，转入105~110℃干燥箱中干燥至恒重，得改性淀粉水煤浆分散剂，备用；（3）将无烟煤加入粉碎机中粉碎，并置于105~110℃干燥箱中干燥至恒重，用40目、120目、200目、300目4种筛子在振筛机上筛分煤粉，按重量份数计，称取6~8份40目以上的煤粉，12~15份40~120目的煤粉，40~42份120~200目的煤粉，20~25份200~300目的煤粉，12~15份300目以下的煤粉，混合均匀，得粒度级配煤粉，备用；（4）称取30~50g白酒酒糟，在通风条件下自然风干，再将其置于105~110℃干燥箱中干燥至恒重，加入粉碎机中粉碎，过200目筛，得酒糟干粉；（5）按重量份数计，称取0.4~0.5份上述步骤（2）制备的改性淀粉水煤浆分散剂，加入30~32份去离子水中，以300~400r/min搅拌分散10~15min，加入65~70份上述步骤（3）制备的粒度级配煤粉，2~3份上述酒糟干粉，以1000~1200r/min搅拌5~10min，静置5~8min，得生物质水煤浆。...

【技术特征摘要】
1.一种生物质水煤浆的制备方法，其特征在于具体制备步骤为：（1）称取35~40g玉米淀粉，加入65~70mL去离子水中，以300~400r/min搅拌混合10~15min，用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH至9.0~9.5后，加入5~10mL质量分数为0.2%硫酸铁溶液，并以0.2~0.5mL/min滴加过氧化氢10~15min，搅拌加热至40~45℃，反应3~4h后，用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH至中性，过滤，用去离子水洗涤滤渣2~3次，置于60~70℃干燥箱中干燥3~4h，转入粉碎机中粉碎，过200目筛，得氧化淀粉；（2）称取75~80g玉米淀粉，与25~27g上述氧化淀粉混合，加入180~200mL去离子水中，在40~45℃下搅拌15~20min，继续加热至90~95℃，恒温搅拌至淀粉完全糊化，降温至55~60℃，用质量分数为5%氢氧化钠溶液调节pH至7.5~8.0，加入3~5g七水合硫酸铁，搅拌混合均匀，以0.2~0.5mL/min滴加过氧化氢、丙烯酸、苯乙烯磺酸钠质量比为1：3：1的混合液50~60min，保持温度反应3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张静，王龙，
申请(专利权)人：张静，
类型：发明
国别省市：江苏;32