【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及煤气化，具体为一种耐高温絮凝剂和制备方法，及其在煤气化工艺中的应用。
技术介绍
1、煤气化工艺是一种将煤炭转化为可燃气体的化工科技，常用的煤气化技术为水煤浆加压气化技术，由于该技术用水量较大，为节约用水，煤气化工艺中一般增设有废水回收利用工序，即将气化炉排放水、洗涤塔排放水经闪蒸后的脱水滤液回用于水煤浆制备的补充水，灰水部分换热后作为洗涤塔补充循环水，部分则冷却后作为污水排出送往生化污水处理系统，处理达标后排放或回用。
2、在煤气化废水回收过程中需要使用絮凝剂，使废水中的悬浮物和胶体颗粒等杂质凝聚、絮凝，形成较大的颗粒，从而加速其沉降，以达到降低水体悬浮物和浊度的目的。但现有煤气化工艺的絮凝剂处理废水工序存在以下缺陷：一是煤气化废水处理工序需要消耗大量的絮凝剂，造成废水处理工序的成本较高；二是为了实现絮凝剂最佳的捕获能力，需要严格控制反应的环境条件，这会增加废水处理工序的复杂程度，也会进一步提高成本；三是现有废水处理工序所采用的絮凝剂对重金属离子捕获能力较差，导致处理后的废水中的重金属离子浓度较高，影响废水后续的处理。
技术实现思路
1、针对现有技术中存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种耐高温絮凝剂及制备方法。
2、本专利技术的目的还在于提供所述耐高温絮凝剂在煤气化工艺废水处理中的应用，具有成本低、适应性强、效率高等优点。
3、为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：
4、第一方面，本专利技术提供一种耐高温絮
5、1)将煤气化渣与酸溶液混合，充分搅拌反应,分离液相，得到煤气化渣酸浸滤液；
6、2)向步骤1)的煤气化渣酸浸滤液中加入铝酸钙，充分搅拌反应；
7、3)向步骤2)的反应液中加入3-巯基丙基三甲氧基硅烷，充分搅拌反应；
8、4)向步骤3)的反应液中加入乙二胺，充分搅拌反应；
9、5)向步骤4)的反应液中加入温度响应聚合物、ph响应聚合物和离子浓度响应聚合物，充分搅拌反应；
10、6)步骤5)的反应液进行过滤、干燥、研磨，得到所述耐高温絮凝剂。
11、在一种具体实施方案中，步骤1)所述煤气化渣需要进行破碎和筛分处理，筛分后的粒径为150-300μm；
12、所述煤气化渣，是指煤炭在气化炉中经过高温高压作用，与气化剂(如氧气、水蒸气等)发生化学反应后产生的固体废弃物，其主要成分包括灰分(含氧化硅、氧化铝、氧化铁等)、未反应碳、金属化合物、硫化物或硫酸盐以及其他微量成分组成；
13、所述煤气化渣，本专利技术对其来源没有特别要求，例如烟煤、无烟煤、褐煤等涉及到煤气化后产生的固体废弃物。
14、在一种具体实施方案中，步骤1)所述酸溶液为酸水溶液，浓度为100-500g/l；优选地，所述酸为盐酸、硫酸、硝酸、氢氟酸中的任意一种或多种。
15、在一种具体实施方案中，步骤1)所述酸溶液与煤气化渣的质量比为3-7:1。
16、在一种具体实施方案中，步骤1)所述搅拌反应，温度为70-110℃，搅拌速度为300-500n/min，搅拌反应的时间为60-300min；本步骤中利用酸溶液(如盐酸、硫酸或硝酸等)与煤气化渣中的金属氧化物及其他成分发生化学反应，以实现有价金属的溶解和提取。
17、具体应用中，为充分提取煤气化渣中的有效成分，可重复步骤1)的酸洗操作，例如重复搅拌反应1-4次；反应完成后，可采用过滤等常规方法分离其中的液相。
18、在一种具体实施方案中，步骤2)所述煤气化渣酸浸滤液与铝酸钙的质量比为3-6:1。
19、在一种具体实施方案中，步骤2)所述搅拌反应，温度为60-90℃，搅拌速度为200-300n/min，搅拌反应的时间为60-180min。
20、在一种具体实施方案中，步骤3)所述3-巯基丙基三甲氧基硅烷与步骤2)的反应液中铝离子摩尔比为0.5-3:1。
21、在一种具体实施方案中，步骤3)所述搅拌反应，温度为30-60℃，搅拌速度为150-200n/min，搅拌反应的时间为90-150min。
22、在一种具体实施方案中，步骤4)所述乙二胺与步骤3)的反应液中铝离子摩尔比为0.4-1:1。
23、在一种具体实施方案中，步骤4)所述搅拌反应，温度为30-60℃，搅拌速度为150-200n/min，搅拌反应的时间为50-90min。
24、在一种具体实施方案中，步骤5)所述温度响应聚合物选自聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物、聚n-异丙基丙烯酰胺、聚n,n-二甲基丙烯酰胺、聚乙二醇中的一种或多种，优选为聚n-异丙基丙烯酰胺，聚合度为10000-25000；所述温度响应聚合物能够增强絮凝效果、提供智能调节能力、改善分散性和稳定性，并且可以通过控制释放行为来扩展絮凝剂的应用范围；
25、优选地，所述温度响应聚合物与步骤4)的反应液的质量比为1-10％。
26、在一种具体实施方案中，步骤5)所述ph响应聚合物选自聚甲基丙烯酸、聚(2-乙烯基吡啶)、聚(4-乙烯基苯酚)中的一种或多种，优选为聚丙烯酸；所述ph响应聚合物能够增强絮凝效果、调节溶解性和分散性、改善絮体特性和稳定性，并且通过协同效应提升整体性能；
27、优选地，所述ph响应聚合物与步骤4)的反应液的质量比为1-10％。
28、在一种具体实施方案中，步骤5)所述离子浓度响应聚合物选自聚丙烯酸钠、聚苯乙烯磺酸钠、聚乙烯亚胺中的一种或多种，优选为聚苯乙烯磺酸钠；所述离子浓度响应聚合物利用其提供的阴离子电荷来增强絮凝效果、改善絮体特性和稳定性、调节溶液性质；
29、优选地，所述离子浓度响应聚合物与步骤4)的反应液的质量比为0.1-0.5％。
30、在一种具体实施方案中，步骤5)所述搅拌反应，温度为20-60℃，搅拌速度为100-200n/min，搅拌反应的时间为30-90min。
31、在一种具体实施方案中，步骤6)所述过滤、干燥、研磨均为领域内常规操作，优选地，所述干燥处理具体为：在80-100℃的烘箱中干燥7-10h；优选地，所述研磨处理得到的絮凝剂粒径为70-100μm。
32、第二方面，本专利技术提供一种由上述方法制备得到的耐高温絮凝剂；
33、所述絮凝剂具有成本低、适应性强、效率高等优点，可耐150℃以上的高温。
34、第三方面，本专利技术提供上述耐高温絮凝剂的应用，可用于工业废水处理、油田和采油作业、电力行业等领域，尤其适用于煤气化废水处理。
35、具体地，其中一种应用，是在煤气化工艺的废水处理阶段，使用本专利技术所述的絮凝剂处理煤气化废水。
36、由本专利技术所述的絮凝剂处理的煤气化废水，可以达到浊度去除率为93.36％，重金属去除率为67％。
37、与现有技术相比，本专利技术的有益效果在于：
38、本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种耐高温絮凝剂的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤1)所述煤气化渣需要进行破碎和筛分处理，筛分后的粒径为150-300μm；和/或
3.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤2)所述煤气化渣酸浸滤液与铝酸钙的质量比为3-6:1；和/或
4.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤3)所述3-巯基丙基三甲氧基硅烷与步骤2)的反应液中铝离子摩尔比为0.5-3:1；和/或
5.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤4)所述乙二胺与步骤3)的反应液中铝离子摩尔比为0.4-1:1；和/或
6.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤5)所述温度响应聚合物选自聚氧乙烯-聚氧丙烯共聚物、聚N-异丙基丙烯酰胺、聚N,N-二甲基丙烯酰胺、聚乙二醇中的一种或多种，优选为聚N-异丙基丙烯酰胺，聚合度为10000-25000；
7.根据权利要求1所述的制备方法，其特征在于，步骤6)所述干燥，温度为80-100℃时间为7-10h；和/或
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