(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201911112028.3
(22)申请日 2019.11.14
研究中心有限公司
地址 250000 山东省济南市高新技术产业
开发区港兴三路北段济南药谷1号楼A
座17层
(72)发明人 刘峰 张彦 尹洪清 李彩艳
王军 王振华 路文学 吴永国
杨国辉 王艳 乔波
(74)专利代理机构 北京集佳知识产权代理有限
公司 11227
代理人 付丽
(51)Int.Cl.
G01N 15/00(2006.01)
(54)发明名称
(57)摘要
本发明提供了一种快速评价气化灰水阻垢
分散剂分散性的方法，包括以下步骤：A)调配煤
灰的粒径，使煤灰的粒径分布与气化灰水中的细
灰粒径分布匹配；B)将所述煤灰与水混合，得到
悬浮液，将所述悬浮液水浴加热，再进行搅拌，得
到实验悬浮液；C)将所述实验悬浮液静置，测试
空白浊度；D)重复步骤A)～B)后向步骤B)得到的
实验悬浮液中加入阻垢分散剂，静置后测试浊
度；E)计算阻垢分散剂分散比率M；本申请提供的
评价方法通过恒温、调配煤灰粒径大小等技术很
大程度上还原了工厂气化黑水系统的工况条件，
该方法操作简单直观，可行性较强；弥补了煤气
化渣水系统所使用的阻垢分散剂分散性能评价
的空白，
对工厂药剂筛选有指导意义。权利要求书1页 说明书5页 附图1页CN 110806368 A 2020.02.18
C N 110806368
A
1.一种快速评价气化灰水阻垢分散剂分散性的方法，包括以下步骤：
A)调配煤灰的粒径，使煤灰的粒径分布与气化灰水中的细灰粒径分布匹配；
B)将所述煤灰与水混合，得到悬浮液，将所述悬浮液水浴加热，再进行搅拌，得到实验悬浮液；
C)将所述实验悬浮液静置，测试空白浊度；
D)重复步骤A)～B)后向步骤B)得到的实验悬浮液中加入阻垢分散剂，静置后测试浊度；
E)计算阻垢分散剂分散比率M：
其中，y 0为步骤C)测试的空白浊度；
y 1为步骤D)测试的浊度。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤A)中，所述煤灰的粒径的分布具体为：
4.2～
5.5μm的煤灰＜10％，12.0～13.8μm的煤灰＜25％，25.0～3
6.0μm的煤灰＜50％，49.0～75.0μm的煤灰＜75％，60.0～161.0μm的煤灰＜90％。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤B)中，所述实验悬浮液的煤灰的浓度为1wt％。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述搅拌为机械搅拌，所述搅拌的速度为250～350rpm，时间为5～10min。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C)和步骤D)中，所述静置的时间为5～10min。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤C)和步骤D)中，所述浊度测试的液位相同。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述浊度的测试方法为浊度仪测试，所述粒度分布匹配的方法为激光粒度仪测粒度分布。
权 利 要 求 书1/1页CN 110806368 A
一种快速评价气化灰水阻垢分散剂分散性的方法
技术领域
[0001]本发明涉及煤化工气化灰水水处理技术领域，尤其涉及一种快速评价气化灰水阻垢分散剂分散性的方法。
背景技术
[0002]煤炭是我国的主要化石能源之一，在我国能源生产结构中占据相当重要的地位，在目前各级能源消耗结构中，煤炭消耗占消耗总量的2/3。由于世界石油资源的紧缺，煤化工替代石油化工的发展趋势日益迅速。煤气化被誉为新型煤化工产业的龙头技术，近年来利用煤气化合成化工产品的新型煤化工项目方兴未艾。
[0003]管道结垢问题严重制约了煤气化装置的运行周期。从气化炉洗涤冷却室出来的饱和水蒸汽的合成气裹带着大量灰渣进入到混合器、旋风分离器、水洗塔三单元组合初步净化工艺，减压后导入渣水系统；渣水经过三级闪蒸进入黑灰水管线，但水中仍残留着大量细灰。由于黑水管线较长，黑水流速下降，容易发生细灰沉降造成沉积垢，沉积垢沉积在管道内部影响液体的输送，造成传热效率降低容易引起设备能耗的增加和设备寿命的减少，甚至发生非计划停车，严重影响系统运行。
[0004]为延缓管道结垢，现在化工厂主要解决措施是在管线中加入阻垢分散剂。因此，有针对性的对药
剂分散性能进行评价显得尤为重要。目前，煤化工行业对阻垢分散剂评价常采用静态法、鼓泡法及动态阻垢测试等方法评价。此类方法大多针对药剂的阻垢性能，评价药剂抑制晶体产生和成长的能力；阻垢性能评价的粒子形态也主要是溶解态离子或者胶体态细小颗粒物，无法实现药剂对粒径较大的细灰分散能力的评价。药剂对细灰颗粒分散性能的评价在国内还没有一个有效的方法。
发明内容
[0005]本发明解决的技术问题在于提供一种快速评价气化灰水阻垢分散剂分散性的方法，该方法可在较短时间内有效评价气化灰水阻垢分散剂的分散性。
[0006]有鉴于此，本申请提供了一种快速评价气化灰水阻垢分散剂分散性的方法，包括以下步骤：
[0007]A)调配煤灰的粒径，使煤灰的粒径分布与气化灰水中的细灰粒径分布匹配；[0008]B)将所述煤灰与水混合，得到悬浮液，将所述悬浮液水浴加热，再进行搅拌，得到实验悬浮液；
[0009]C)将所述实验悬浮液静置，测试空白浊度；
[0010]D)重复步骤A)～B)后向步骤B)得到的实验悬浮液中加入阻垢分散剂，静置后测试浊度；
[0011]E)计算阻垢分散剂分散比率M：
[0012]
[0013]其中，y0为步骤C)测试的空白浊度；
[0014]y1为步骤D)测试的浊度。
[0015]优选的，步骤A)中，所述煤灰的粒径的分布具体为：4.2～5.5μm的煤灰＜10％，12.0～13.8μm的煤灰＜25％，25.0～36.0μm的煤灰＜50％，49.0～75.0μm的煤灰＜75％，60.0～161.0μm的煤灰＜90％。
[0016]优选的，步骤B)中，所述实验悬浮液的煤灰的浓度为1wt％。
[0017]优选的，所述搅拌为机械搅拌，所述搅拌的速度为250～350rpm，时间为5～10min。[0018]优选的，步骤C)和步骤D)中，所述静置的时间为5～10min。
[0019]优选的，步骤C)和步骤D)中，所述浊度测试的液位相同。
[0020]优选的，所述浊度的测试方法为浊度仪测试，所述粒度分布匹配的方法为激光粒度仪测粒度分布。
[0021]本申请提供了一种快速评价气化灰水阻垢分散剂分散性的方法，其首先调配了煤灰的粒径，以使煤灰的粒径分布与气化灰水中的细灰粒径分布匹配，再将上述煤灰与水混合，将得到的悬浮液水浴加热搅拌，以得到均匀的实验悬浮液，然后将上述实验悬浮液静置，测试空白浊度，重复上述步骤且在得到的实验悬浮液中加入阻垢分散剂，静置后测试浊度，再根据公式即可得到分散比率，由此得到阻垢分散剂的分散性。本申请通过调配煤灰粒径大小，很大程度上还原了工厂气化灰水水质工况，评价结果更有说服力，且上述方法适用于多种药剂的分散性评价，特别针对气化灰水阻垢分散剂对黑灰水中煤灰的分散性评价；本申请以直观的浊度大小来评价阻垢分散剂的分散性能，可量化的评价结果更加客观准确。
附图说明
[0022]图1为本发明提供的方法所采用的阻垢分散剂模拟评价装置简图；
[0023]图2为实施例1中不同种类的阻垢分散剂的性能对比图。
具体实施方式
[0024]为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明优选实施方案进行描述，但是应当理解，这些
描述只是为进一步说明本发明的特征和优点，而不是对本发明权利要求的限制。
[0025]本申请利用药剂在水中对悬浮颗粒分散均匀性的不同导致悬浮液的浊度值不同的原理，提供了一种快速评价气化灰水阻垢分散剂分散性的方法；药剂吸附在悬浮颗粒上，使粒子带电，药剂分散性好，粒子不易发生沉降，所测悬浊液浊度必然偏高，同样，药剂分散性差，粒子发生重力沉降，悬浊液浊度必然偏小；由此，本申请将药剂分散性转化成一个可量化的数值来进行评价，方法快速且真实可靠。具体的，本发明实施例公开了一种快速评价气化灰水阻垢分散剂分散性的方法，包括以下步骤：
[0026]A)调配煤灰的粒径，使煤灰的粒径分布与气化灰水中的细灰粒径分布匹配；[0027]B)将所述煤灰与水混合，得到悬浮液，将所述悬浮液水浴加热，再依次进行搅拌，得到实验悬浮液；
[0028]C)将所述实验悬浮液静置，测试空白浊度；
[0029]D)重复步骤A)～B)后向步骤B)得到的实验悬浮液中加入阻垢分散剂，静置后测试浊度；
[0030]E)计算阻垢分散剂分散比率M：
[0031]
[0032]其中，y0为步骤C)测试的空白浊度；
[0033]y1为步骤D)测试的浊度。
[0034]在上述方法中，本申请首先调配煤灰粒径，使煤灰的粒径分布与气化灰水中的细灰粒径分布相匹配，即首先按照气化灰水中细灰的粒径分布配制煤灰的粒径；具体的，所述煤灰的粒径的分布具体为：4.2～5.5μm的煤灰＜10％，12.0～13.8μm的煤灰＜25％，25.0～36.0μm的煤灰＜50％，49.0～75.0μm的煤灰＜75％，60.0～161.0μm的煤灰＜90％；更具体的，4.242μm的煤灰＜10％，12.2μm的煤灰＜25％，27.12μm的煤灰＜50％，49.51μm的煤灰＜75％，60.61μm的煤灰＜90％；或，5.695μm的煤灰＜10％，13.56μm的煤灰＜25％，35.52μm的煤灰＜50％，74.08μm的煤灰＜75％，160.6μm的煤灰＜90％。所述煤灰具体是烧制的煤灰，更具体的采用马弗炉灰样制备法。为了实现粒径的准确匹配，本申请采用激光粒度仪测粒度分布。
[0035]本申请然后将上述煤灰与水混合，即得到悬浮液，再将得到的悬浮液水浴加热，再进行搅拌，即得到实验悬浮液。图1为本发明所述方法所采用的装置简图，图中1为搅拌器，2为实验烧杯，3为浊度仪探头，4为加热管，5为水浴锅温度调节器，6为搅拌器控制器，7为浊度仪控制器，8为水浴锅；上述悬浮液以及实验悬浮液配制、制备的过程在实验烧杯中进行，利用搅拌器控制器控制搅拌器的搅拌速度与
搅拌时间，所述加热在水浴锅中进行；所述搅拌的速度为250～350rpm，时间为5～10min。上述实验悬浮液的浓度为1wt％，以使实验悬浮液的浓度与气化灰水的浓度一致。
[0036]本申请然后将上述实验悬浮液静置，静置10min后测试空白浊度。所述空白浊度通过浊度仪探头进行测试；为了保证测试准确性，最好是测试烧杯中部某一液位下的浊度。[0037]在得到空白浊度之后，重复上述步骤直至得到实验悬浮液，再向所述实验悬浮液中加入阻垢分散剂，静置后测试浊度；上述浊度的测试同样是通过浊度仪探头进行测试，且此次测试的位置与空白浊度测试位置相同。
[0038]本申请最后将空白浊度与浊度进行对比，即得到分散比率，该分散比率即可作为药剂分散性能的直观评价。
[0039]本发明提供了一种快速评价气化灰水阻垢分散剂分散性的方法，经过煤灰粒度调配、悬浮液配制、分散性测试对比等步骤，实现了快速评价气化灰水阻垢分散剂的分散性；该方法弥补了煤气化渣水系统所使用的阻垢分散剂分散性能评价的空白，对工厂药剂筛选有指导意义。
[0040]为了进一步理解本发明，下面结合实施例对本发明提供的快速评价气化灰水阻垢分散剂分散性的方法进行详细说明，本发明的保护范围不受以下实施例的限制。
[0041]实施例1利用本发明一种快速评价气化灰水阻垢分散剂分散性的方法对药剂进行对比评价，案例如下：
[0042]1)煤灰粒度调配：调配烧制好的煤灰粒径，使其粒径分布与黑水中的细灰粒径分
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