[发明专利]一种水煤浆及其制备方法和应用

说明书

本发明提供了一种水煤浆及其制备方法和应用，所述水煤浆包括煤粉、微塑料、分散剂及水，所述煤粉与微塑料的重量比例为(1‑9)：1；所述分散剂的重量与煤粉和塑料总重量比例为(0.05‑5)：100；所述水的重量与微塑料与煤粉总重量的比例为(0.3‑1)：1。本发明所述的水煤浆，由于微塑料的加入使得最终制备的水煤浆浓度显著提高，流动性改善。

技术领域

本发明涉及煤化工技术领域，尤其涉及一种水煤浆及其制备方法和应用。

背景技术

塑料已成为日常生活和工业生产中的必需品，2020年我国塑料制品产量为7603.2万吨，其中只有9％的塑料被回收，12％被焚烧，79％在填埋场和自然环境中。由于塑料难以降解，在环境中长期存在的塑料对自然环境造成了巨大的危害。因此，将废弃塑料进行资源化利用具有重要意义。

多数塑料只含有碳、氢、氧元素，与煤炭的组成类似，且塑料具有较好的疏水性，因此，将处理后的塑料与煤粉共制浆，不仅能降低水煤浆的粘度，还能提高塑料的利用价值，而关于塑料水煤浆的研究尚属空白。

发明内容

本发明的目的在于提供一种水煤浆及其制备方法和应用，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了达成上述的目的，本发明提供了一种水煤浆，其包括煤粉、微塑料、分散剂及水，所述煤粉与微塑料的重量比例为(1-9)：1；所述分散剂的重量与煤粉和塑料总重量比例为(0.05-5)：100；所述水的重量与微塑料与煤粉总重量的比例为(0.3-1)：1。

进一步地，其中所述煤粉中粒径小于74μm的煤粉不小于75wt％。

进一步地，其中所述微塑料的平均粒径不小于20μm，粒度过小，粘度将会变大；而粒度过大，则会导致燃烧不充分且容易堵塞喷嘴。

进一步地，其中所述微塑料选自聚苯乙烯(PS)、聚乙烯(PE)、聚对苯二甲酸(PET)、聚丙烯(PP)、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)和聚碳酸酯(PC)中的至少一种，其只含有C、H、O元素，与煤的性质相同，燃烧过程不产生污染物。

进一步地，其中所述分散剂选自木质素系分散剂、聚羧酸系分散剂、萘系分散剂、腐殖酸系分散剂、聚烯烃系分散剂和聚丙烯酸系分散剂中的至少一种，一般根据其成浆成本进行选择。

进一步地，其中所述水选自自来水或工业废水，优选为自来水，自来水的制浆效果优于工业废水，但有时工业废水无法处理时也可用于制浆。

进一步地，其中所述水煤浆还包括稳定剂和助剂中的至少一种。

进一步地，其中当所述水煤浆还包括稳定剂时，其添加量为煤粉和塑料总重量的0.01％。

进一步地，其中所述稳定剂选自天然多糖类高分子聚合物、羧甲基纤维素、聚丙烯酰胺絮凝剂和有机膨润土中的至少一种，其可以有助于提高最终得到的水煤浆的稳定性。

进一步地，其中当所述水煤浆还包括助剂时，其添加量为煤粉和塑料总重量的0.01％。

进一步地，其中所述助剂选自消泡剂、pH调整剂和表面活性剂中的至少一种。

为了达成上述的目的，本发明还提供了一种水煤浆的制备方法，包括以下步骤：按照上述比例将煤粉、微塑料、分散剂及水混合均匀，得到所述水煤浆。

进一步地，其中所述煤粉是煤块通过棒磨机或球磨机磨后制得的，粒径小于74μm的煤粉不小于75％。

进一步地，其中所述微塑料是废弃塑料经过粉碎后制得的，微塑料的平均粒径不小于20μm。

为了达成上述的目的，本发明还提供了一种水煤浆的气化方法，包括以下步骤：

将上述的水煤浆和氧气输入水煤浆气化炉的燃烧室进行气化即可。