[產(chǎn)品庫(kù)]主題： 水煤漿分散劑作用機(jī)理—木質(zhì)素磺酸 ... 發(fā)布者： 木質(zhì)素磺酸鈣
07/08/2020
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水煤漿分散劑作用機(jī)理—木質(zhì)素磺酸鈣
水煤漿穩(wěn)定性的破壞來(lái)源于固體顆粒的沉淀。由于水煤漿為粗粒懸浮體，（木質(zhì)素磺酸鈉）屬動(dòng)力不穩(wěn)定體系，使其穩(wěn)定的主要方法是使它成為觸變體。即煤漿靜置時(shí)產(chǎn)生結(jié)構(gòu)化，具有高的剪切應(yīng)力，應(yīng)用時(shí)，一經(jīng)外力作用，黏度能迅速降低，有良好的流動(dòng)性，再靜止時(shí)又能恢復(fù)原來(lái)的結(jié)構(gòu)狀態(tài)，流變學(xué)上稱(chēng)這種流體為觸變體或與時(shí)間有關(guān)的流體。穩(wěn)定劑應(yīng)具有使煤漿中已分散的煤粒能與周?chē)渌毫＜八Y(jié)合成一種較弱但又有一定強(qiáng)度的三維空間結(jié)構(gòu)的作用。穩(wěn)定劑的加入，能使已分散的固體顆粒相互交聯(lián)，形成空間結(jié)構(gòu)，從而有效地阻止顆粒沉淀，防止固液間的分離。能起這種作用的穩(wěn)定劑有無(wú)機(jī)鹽、高分子有機(jī)化合物，如常見(jiàn)的聚丙烯酰胺絮凝劑、羧甲基纖維素以及一些微細(xì)膠體粒子（如有機(jī)膨潤(rùn)土）等。
水煤漿分散劑作用機(jī)理
1.
提高煤表面的親水性 分散劑是一種可促進(jìn)分散相（水煤漿中的煤粒）在分散介質(zhì)（水煤漿中的水）中均勻分散的化學(xué)藥劑。煤炭主體是非極性的碳?xì)浠衔铮瑢偈杷晕镔|(zhì)。煤炭的潤(rùn)濕性可按水在其表面的接觸角大小分成四等。按觸角為零者，稱(chēng)強(qiáng)親水性煤炭；小于 40°者稱(chēng)弱水性煤炭；40°~90°者，稱(chēng)疏水性煤炭；超過(guò)90°者稱(chēng)強(qiáng)疏水性煤炭。各種煤炭的表面均顯疏水性。
另外，水的表面張力大，煤炭表面張力小，只有降低水的表面張力，增大煤炭表面張力，減少固液間的界面張力，才能達(dá)到充分濕潤(rùn)；煤粒表面即使?jié)駶?rùn)，其巨大的比表面積也會(huì)促使它們聚集到一塊，無(wú)法分散均勻。
制漿用分散劑都是一些兩親的表面活性劑，一端是由碳?xì)浠衔飿?gòu)成的非極性的親油基，另一端是親水的極性基，非極性的疏水端極易與碳?xì)浠衔锏拿禾勘砻娼Y(jié)合，吸附在煤粒表面上，將另一端親水基朝外引入水中。極性基的強(qiáng)親水性使煤粒的表面由疏水轉(zhuǎn)化為親水，可形成一層水化膜。有效降低水的表面張力和提高煤粒表面的表面張力，使?jié)櫇窠佑|角降至50度以下。借水化膜將煤粒隔離開(kāi)，減少煤粒間的阻力，從而達(dá)到降低黏度的作用。
試驗(yàn)表明，分散劑應(yīng)有很好的水溶性，但并非對(duì)煤的潤(rùn)濕性越好，降黏效果越佳。潤(rùn)濕劑、滲透劑能使煤粒變得極為親水（接觸角等于零），但不能作水煤漿分散劑使用。
3.
增強(qiáng)煤粒間的靜電斥力 著名的DLVO理論認(rèn)為，膠體顆粒穩(wěn)定分散的先決條件是顆粒間的靜電斥力超過(guò)顆粒間的范氏引力。離子型分散劑除能改善煤表面的親水性外，還能增強(qiáng)其靜電斥力，進(jìn)一步促使煤粒分散于水介質(zhì)中。
盡管人們十分重視靜電斥力對(duì)煤粒分散懸浮的穩(wěn)定作用，有些人甚至認(rèn)為分散劑的主要作用在于改變煤粒的表面電性，認(rèn)為滑動(dòng)面與流質(zhì)內(nèi)部間的電位差，即電動(dòng)電位達(dá)到-50mV 時(shí)，水煤漿就有所希望的流動(dòng)性和穩(wěn)定性，但大量的研究表明，提高電位差電位值有利于改善水煤漿的流動(dòng)性，反之則有益于提高其穩(wěn)定性，但都起不了決定作用。空間隔離位阻效應(yīng)更有實(shí)際意義。
4.
空間隔離位阻效應(yīng) 水化膜中的水與體系中的“自由水”不同，它因受到表面電場(chǎng)的吸引而呈定向排列。當(dāng)顆粒相互靠近時(shí)，水化膜受擠壓變形，引力則力圖恢復(fù)原來(lái)的定向，這樣就使水化膜表現(xiàn)出一定的彈性，使煤粒均勻分散且顆粒表面的分散劑且有一定的厚度，當(dāng)兩個(gè)帶吸附層的顆粒相互重疊時(shí)，由于吸附層分散劑分子運(yùn)動(dòng)的自由度受到阻礙，吸附分子的熵減少，因?yàn)轶w系的熵總是自發(fā)地向增加方向發(fā)展，所以顆粒有再次分開(kāi)的傾向，避免顆粒聚集。
當(dāng)分散劑為大分子時(shí)，被吸附分子有長(zhǎng)的親水鏈，在煤表面形成三維水化膜，當(dāng)顆粒相互接近時(shí)，產(chǎn)生較強(qiáng)的排斥力，導(dǎo)致煤粒分散懸浮。該斥力即為空間隔離位阻或立體障礙。
總之，高效水煤漿分散劑的特點(diǎn)是有效地吸附在煤表面，提高煤的親水性，并能在煤表面形成雙電層和立體障礙。
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最后更新: 2020-07-08 11:32:19
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