化学添加剂对油煤水浆粘度影响的试验

蒋诚

（常州中南化工有限公司，江苏 常州 213111）

摘要：油煤水浆是一种重要的化学物质，在化学反应中为了有效改善该物质的综合性能，降低浆体粘度，可以通过适当添加不同种类的化学添加剂来达到目的。不同种类的添加剂对油煤水浆的粘度影响是不同的，乳化剂、电解质是两种最为常见的化学添加剂，文章结合重点探讨了乳化剂和电解质对油煤水浆粘度的影响。

关键词：油煤水浆；乳化剂；粘度；电解质；化学添加剂

中图分类号：TQ517文献标识码：A文章编号：1009-2374（2014）22-0028-02随着化工行业的快速发展，化工制造技术明显提升。油煤水浆作为一种浆体燃料能被应用到代油燃烧中。随着制浆工艺的快速发展，油煤水浆的制作提取也变得越来越简单。油煤水浆本质上属于热力学不稳定体系，因而在制浆过程中必须要添加适当化学添加剂，在煤油水三者之间架起一座桥梁，保证形成性能稳定性流动性好的分散体系。依靠这一体系来稳定油煤水浆。因而在实际工作过程中我们就会发现如何慎重选择添加剂就变成了一个十分关键的问题。

1试验

针对不同添加剂对油煤水浆粘度影响的分析，我们主要是通过进行专门试验来予以证明。科学专业的试验是证明添加剂各项性能的有效措施。在实际工作过程中要按照以下要点来进行试验。

试验原料。在本次试验过程中主要是观察乳化剂和电解质对油煤水浆的不同作用，因而该试验的原料包括油煤水浆、乳化剂以及电解质。

仪器和设备，在本实验中所采用的设备是旋转粘度计、电子天平、烧杯、温度计、电热恒温水浴锅。在试验过程中为了保证试验效果的准确，试验人员需要选择合适的转子，在不同剪切速率下进行专业性地测试。为了实现有效测量，工作人员要及时记录一定温度和转速下油煤水浆的粘度值，要重点观察油煤水浆的粘度变化情况。

试验过程中还需要注重试验条件，通常情况下针对油煤水浆粘度的测量主要是在浆体温度达到60°、时间间隔是3min，转速为30转/min的条件下才能进行专业性地试验。

2试验分析

2.1电解质对油煤水浆粘度影响的分析

针对不同添加剂对油煤水浆粘度的分析，我们主要是分别从电解质和乳化剂这两个角度来进行专业性分析。首先来看电解质对油煤水浆粘度的影响。在实验过程中油煤水浆会存在范德华力和静电斥力。根据有关理论的规定当静电斥力大于范德华力的时候，体系就可能长期保持在均匀分散状态。此时就需要添加电解质来减小扩散层厚度，提升静电斥力、降低浆体粘度，最终达到提升浆体分散性的目的。因而针对电解质对油煤水浆粘度的影响要根据不同浓度条件下油煤水浆的年度来进行专业性分析。具体而言就是要分成以下四种情况来进行分析：

第一种情况是不同浓度不同金属离子种类的浓度变化，观察试验数据就会发现，电解质阴离子种类相同、金属阳离子浓度相同情况下含低价金属离子的浆体粘度将会变低，而含有AL3+的油煤水浆粘度最高，这种差别通常情况下会随着电解质浓度的不断提升而变得越来越明显。在试验中工作人员就会发现电解质对油煤水浆粘度的影响是两方面综合作用的结果。实际结果显示高价态金属离子要比低价态金属离子更容易引起粘度的变化，金属离子的化合价越高，浆体粘度也会越高，电解质浓度越高，浆体粘度也会越高。这种现象是我们在实际施工中需要高度重视的一点。

第二种情况是不同种类金属离子不同浓度的粘度变化。根据试验数据发现在油煤水浆加入阴离子种类相同，金属阳离子不同的电解质之后，浆体粘度会随着金属阳离子浓度的变化而发生缓慢变化。当电解质中含有高价金属离子AL3+时油煤水浆的粘度将会变得非常大，变化也将更加剧烈。

第三种情况是不同浓度不同种类阴离子的粘度变化。当电解质中金属离子种类一样，阴离子相同的时候，那些具有CO32-和NO3-的浆体粘度就会增大，那些含有CL-和SO42-的浆体粘度就会变低。通常情况下浆体粘度会随着阴离子浓度的变化而变化，当阴离子浓度越来越低的时候，浆体粘度也就会变得越来越低；当浓度变得越来越大的时候，浆体粘度也就会随之增大。这是我们在实际工作过程中需要高度重视的一点。

第四种情况就是不同种类阴离子不同浓度的粘度变化。当试验人员把金属离子种类相同、阴离子浓度相同的电解质加入到油煤水浆后，阴离子浓度增大，浆体粘度的整体变化不会太大，通常情况下是先降低后增大，当浓度达到0.05%最低的时候，含有NO3-的浆体粘度就会变得最大，含有SO42-的最低，此类油煤水浆浓度变化不大。不同离子浓度变化不同是我们在实际工作过程中需要充分认识到的一点。

2.2乳化剂对油煤水浆粘度的影响

乳化剂本身是一种表面活性剂，这种物质主要是通过提升煤粒表面亲水性，提升静电斥力和空间隔离位阻效应来影响浆体的粘度以及流变性。煤粒是一种疏水物质，这种物质非常容易结成团粒结构、聚结团粒本身又包含着大量自由水，最终使得该物质呈现出静态粘度，而乳状液本身又是一个非均相体系，是一种不稳定体系，在试验过程中也最容易产生上下不均，分层以及沉淀现象。

在实际工作过程中主要是采用不同种类的乳化剂来进行专业试验。A十二烷基笨磺酸纳、B木钠、DH1以及EH2这些乳化剂的用量是不同的，通过观察试验数据发现当油煤水浆加入相同浓度乳化剂E、D之后，粘度将会随着乳化剂浓度的增大而先降低之后再变大。当浓度达到1.00%的时候粘度也将变为最低。在加入乳化剂A、B之后粘度虽然较低，但是不会随着乳化剂浓度的变化而变化。如果在相同浓度下加入乳化剂B的浆体粘度将会变得最低，在不同浓度下ADE的浆体粘度都是比较大的，在0.80%的时候粘度将会变得最低。从试验数据中我们就会发现浆体粘度较低的时候，效果也比较好。

3结语

通过专门实验发现油煤水浆的浆体性能主要是取决于制浆煤、油本身的性质以及乳化剂的类型。在四种乳化剂中B的效果是最好的。乳化剂和电解质的用量对浆体粘度的影响较大，当浓度较低的时候，粘度也会变低。

油煤水浆是一种应用较为广泛的物质，这种物质的浆体粘度同化学添加剂的性质具有重要影响。详细分析化学添加剂的作用和特性具有重要意义。本文详细分析了乳化剂和电解质对油煤水浆粘度的影响，在实际工作过程中应该不断加强这方面的研究。

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