[发明专利]助磨剂及纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺

说明书

本发明提供了一种助磨剂及纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺。其中，该助磨剂包括聚丙烯酸钠、环烷酸钠和硬脂酸钠，在助磨剂中，聚丙烯酸钠的质量含量为25％～40％，环烷酸钠的质量含量为40％～60％，硬脂酸钠的质量含量为5％～20％。能够解决现有技术中的对于微纳米级煤粉粉碎效率低的问题，适用于环保燃料领域。

技术领域

本发明涉及环保燃料领域，具体而言，涉及一种助磨剂及纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺。

背景技术

纳米碳氢燃料是利用工业化纳米粉体生产技术及其他配套工艺，对煤种进行加工处理，研发制备出的一种新型超细颗粒燃料。其燃烧性质类似于水煤浆，具有较高比表面积和表面活性，具有燃烧效率高、污染物排放量低等特点，是一种高效、清洁的新型煤基特种燃料。

煤炭的主体是有机质，是一种结构复杂的大分子碳氢化合物，这些有机质的表面具有强烈的疏水性，不易为水所湿润，超细煤粉具有极大的比表面积，在水中容易自发地彼此聚集，因此需要在料浆中加入助磨剂，使煤粒表面紧紧地为助磨剂分子和水化膜包围，让煤粒均匀的分布于水中，同时提高粉体的流动性，打破纳米碳氢燃料粉碎和团聚动平衡，达到减少团聚、提高产能的效果。

在纳米化粉碎过程中，当煤粉颗粒的粒度减小至微纳米级后，颗粒的质量减小并趋于均匀，原有缺陷减少，强度和硬度逐步增大，进一步粉碎所需能量增大，粉碎难度逐步增加。同时，因比表面积及表面能显著增大，微细颗粒相互团聚(形成二次或三次颗粒)的趋势明显增强，煤浆的黏度显著提高，煤浆的流动性明显变差。利用传统方法进行粉碎，粉碎效率显著下降，单位产品能耗将明显提高。

超细粉碎过程不仅仅是简单的颗粒尺寸减小的物理过程，也涉及到因机械超细粉碎作用导致的煤粉颗粒物理、化学性质的变化。现有技术对超细粉碎过程中的机械力化学效应研究较多，但是在微纳米级粉碎过程中煤颗粒发生的理化性质变化对助磨剂选择、加工效率的影响几乎空白。

发明内容

本发明的主要目的在于提供一种助磨剂及纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺，以解决现有技术中的对于微纳米级煤粉粉碎效率低的问题。

为了实现上述目的，根据本发明的第一个方面，提供了一种助磨剂，该助磨剂包括聚丙烯酸钠、环烷酸钠和硬脂酸钠，在助磨剂中，聚丙烯酸钠的质量含量为25％～40％，环烷酸钠的质量含量为40％～60％，硬脂酸钠的质量含量为5％～20％。

进一步地，在助磨剂中，聚丙烯酸钠的质量含量为35％，环烷酸钠的质量含量为55％，硬脂酸钠的质量含量为10％。

为了实现上述目的，根据本发明的第二个方面，提供了一种纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺，包括利用上述助磨剂，与煤浆进行混合，制备用于制备纳米碳氢燃料的改性原料；煤浆为预粉碎后的煤粉颗粒与水混合获得的煤浆。

进一步地，助磨剂与煤粉颗粒的质量比为0.001～0.005:1。

进一步地，助磨剂与煤粉颗粒的质量比为0.003:1。

进一步地，纳米碳氢燃料纳米粉碎前置工艺包括：将预粉碎后的煤粉颗粒与水混合，得到煤浆；将助磨剂分散到煤浆中；利用助磨剂，将煤粉颗粒分散在煤浆中进行混合；其中，煤粉颗粒在煤浆中的质量含量为15％～65％，优选为30％。

进一步地，将助磨剂加入煤浆后，采用机械搅拌的方式进行分散。

进一步地，机械搅拌的转速为40～120转/分钟。

进一步地，机械搅拌的时间为25～45分钟。

进一步地，助磨剂的加入方式为分段加入；优选地，分段加入包括：先加入助磨剂总质量10％～20％的助磨剂；混合5～15分钟后，再加入助磨剂总质量25％～40％的助磨剂；混合5～15分钟后，再加入剩余助磨剂。