专利名称：一种气化型煤粘结剂及其制备方法
技术领域：
本发明涉及一种型煤粘结剂，尤其涉及一种气化型煤粘结剂及其制备方法。
背景技术：
现有技术中，型煤粘结剂是制备合格型煤的前提。国内从八十年代就开始研究气化型煤粘结剂，如氧化钙粘结剂、粘土粘结剂、淀粉粘结剂和沥青粘结剂等无机或有机粘结剂。无机粘结剂虽然成本低，但是型煤灰分增加太多，导致型煤热值和气化炉产气率降低；有机粘结剂虽不降低热值，但是成本太高。因此现有技术中也研究开发了一些有机和无机复合粘结剂，如粘土一高分子复合粘结剂，处理的造纸废液和电石渣复合粘结剂等，其特点是费用较低，型煤热值降低的小，粘结剂成本相对不高。但在工业实验过程中发现，该类粘结剂由于不符合煤气化炉运行工况，即型煤在气化炉中需经历从低温到高温的一个渐进过程，热态强度变得太低，在炉内容易破碎，造成炉内阻力增加，气体夹带未燃煤增加，耗煤量增加，给操作带来不便，也影响企业的经济效益。
发明内容
本发明旨在针对现有技术的不足和缺陷，为制备气化型煤提供一种粘结剂及其制备方法，使其不仅制造成本低，而且具有粘性好，热态强度高，制成的型煤在气化炉中不易破碎的特点。
本发明是通过如下技术方案实现的一种气化型煤粘结剂，其特征在于该粘结剂主要由其挥发份为10～30％的烟煤、固型物含量为5％～40％的造纸废液、淀粉废渣以及少量的十二烷基磺酸钠经物化作用制作而成，其重量百分比含量分别为烟煤10～60％造纸废液20～60％；淀粉废渣10～30％。
十二烷基磺酸钠0.001％～1％制备上述型煤粘结剂的工艺方法，包括以下各步骤a.将挥发份为10～30％的某种烟煤破碎，其平均粒径小于1毫米；b.按一定比例将该烟煤与固型物含量为5％-40％的造纸废液放入反应釜中，其中烟煤用量为10～60％，造纸废液用量20～60％，并均匀混合，将混合物在反应釜中加热到150～300℃，反应1～3小时；c.在反应釜中慢慢加入一定量的水，其用量为30～60％，使反应温度降低到100℃～80℃，在均匀搅拌的同时，加入10～30％淀粉废渣反应1～3小时；d.在上述反应结束时，添加0.001％～1％十二烷基磺酸钠，搅拌均匀，即可制得该粘结剂。
由于煤表面含有含氧官能团，能在高温下与造纸废液中的碱性物质反应，生成磺酸盐，生成热硬物质，因而能提高型煤的热稳定性。又因为煤有丰富的微孔，能吸附造纸废液中的固型物，提高粘结剂的粘性，从而可达到上述目的。其化学反应式如下
采用上述方案制成的粘结剂与现有技术中使用的粘结剂相比，具有以下优点及有益效果该粘结剂不仅具有较高的热态强度和热稳定性，而且粘性好，防水性高，因此制成的型煤在气化炉中不易破碎，其型煤热值不降低。同时，由于该粘结剂的主要原料是煤及工业废料，因此成本较低。
具体实施例方式
下面详细说明本发明的具体实施例及工艺过程将挥发份为10～30％的某种烟煤破碎，粒径分布为双峰分布，其平均粒度小于1毫米。破碎后，按一定比例将该烟煤与固型物含量为5％～40％的造纸废液放入反应釜中，并均匀混合，其中烟煤用量为10～60％，造纸废液用量20～60％。将混合物在反应釜中加热到150～300℃，反应1～3小时。反应釜可采用内部散热式加热反应釜，该反应釜内装有带叶片的搅拌装置，叶片表面设置散热管，可充入加热用的液体，用于加热。加热用液体可以是过热蒸汽，也可以用加热油。在反应釜中慢慢加入一定量的水，其用量为30～60％，使反应温度降低到100℃～80℃，在均匀搅拌的同时，加入10～30％淀粉废渣反应1～3小时。为了增加防水效果，在上述反应结束时，填加0.001％～1％十二烷基磺酸钠，搅拌均匀，即可制得该粘结剂。将制备的粘结剂用泥浆泵打入保温储槽，以备使用。
实施例一利用上述试验步骤，取挥发份在30％的某种烟煤60％、固型物含量30％的纸浆废液20％均匀混合，加热到150℃，反应3小时；然后慢慢加入30％的水，待温度降至100℃，加入20％淀粉废渣，反应1小时。反应结束时，添加0.001％十二烷基磺酸钠，制得粘结剂。然后取该粘结剂30份，与70份某种烟煤或无烟煤混合，在30Mpa-100Mpa压力下成型，获得型煤冷态强度为500N/个，热态强度为250N/个，浸水强度250N/个。
实施例二利用上述试验步骤，取挥发份为20％的某种烟煤40％、固型物含量40％的纸浆废液49％，加热温度180℃，反应1小时，再加40％的水，温度降至80℃，加10％淀粉废渣，反应1小时，添加1％烷基磺酸钠，制得粘结剂。然后取该粘结剂20份与80份某种烟煤或无烟煤混合，在30Mpa～100 Mpa压力下成型，获得型煤冷态强度为600N/个，热态强度为230N/个，浸水强度200N/个。
实施例三利用上述试验步骤，取挥发份为26％的某种烟煤10％、固型物含量5％的纸浆废液60％，加热温度300℃，反应1小时，再加40％的水，温度降至93℃，加30％淀粉废渣，反应1小时，添加0.1％烷基磺酸钠，制得粘结剂。然后取该粘结剂28份与82份某种烟煤或无烟煤混合，在30Mpa～100Mpa压力下成型，获得型煤冷态强度为500N/个，热态强度为300N/个，浸水强度400N/个。
权利要求
1.一种气化型煤粘结剂，其特征在于该粘结剂主要由其挥发份为10～30％的烟煤、固型物含量为5％～40％的造纸废液、淀粉废渣以及少量的十二烷基磺酸钠制作而成，其重量百分比含量分别为烟煤10～60％造纸废液20～60％；淀粉废渣10～30％。十二烷基磺酸钠0.001％～1％
2.一种制备如权利要求1所述的气化型煤粘结剂的方法，其方法的步骤特征在于a.将挥发份为10～30％的某种烟煤破碎，其粒度小于1毫米，b.按一定比例将该烟煤与造纸废液放入反应釜中，其中烟煤用量为10～60％，造纸废液用量20～60％，并均匀混合，将混合物加热到150～300℃的范围内，反应1～3小时；c.在反应釜中慢慢加入一定量的水，其用量为30～60％，使反应温度降低到100℃～80℃，在均匀搅拌的同时，加入10～30％淀粉废渣反应1～3小时；d.在上述反应结束时，添加0.001％～1％十二烷基磺酸钠，搅拌均匀，即可制得该粘结剂。
全文摘要
一种气化型煤粘结剂及其制备方法,涉及一种气化用的型煤粘结剂。该粘结剂主要由其挥发份为10～30%的烟煤、固型物含量为5%～40%的造纸废液、淀粉废渣以及少量的十二烷基磺酸钠经物化作用制作而成。其特点是不仅有较高的热态强度和热稳定性,粘性好,防水性高,而且制成的型煤在气化炉中不易破碎,型煤热值不降低。同时,由于该粘结剂的主要原料是煤及工业废料,因此成本较低。该粘结剂不仅适合烟煤制气化型煤,也适用于无烟煤。
文档编号C10L5/10GK1330137SQ01120439
公开日2002年1月9日 申请日期2001年7月13日 优先权日2001年7月13日
发明者李登新, 吕俊复, 高永军, 张建胜, 岳光溪 申请人:清华大学