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焦水煤浆(PCCWS)是水煤浆体系的一个重要分支。它既能保持碳质固体的物理化学性能,又能象石油一样具有良好的流动性和稳定性,属低污染洁净燃料,有着代油、节能、环保、综合利用等多种效益,受到世界各国工业界的高度重视。因此,研究该体系具有深远的理论及实际意义。 本文以山西风化、大同、陕西神府、榆家梁煤四个煤种和天津大港2#石油焦为原料,制备得到四种不同的PCCWS浆体。以核磁共振波谱仪和旋转粘度计为表征手段,按照固定煤焦比变浓度和固定浓度变煤焦比两条线进行实验,对实验现象和结果进行了讨论,得到一些有意义的结论。 1. 设计出了PCCWS浆体中束缚水化学位移的切实可行的测量方法,且获得了浆体中束缚水含量的计算方法。 2. 固定煤焦比变浓度实验中,随着PCCWS浆体浓度的增大,体系中水质子化学位移和半峰宽呈线性增长,自旋-晶格弛豫时间T1呈线性递减;屈服应力值随浆体不同有较大的差别,表观粘度随浓度的增大而升高。 3. 固定浓度变煤焦比实验中,随着PCCWS浆体中煤含量的增大,体系中水质子化学位移和半峰宽呈线性增长,自旋-晶格弛豫时间T1递减;屈服应力值随浆体不同有较大的差别,表观粘度随煤含量的增大而升高。 4. 对“碳质点性质互补效应”理论进行了探讨。四种PCCWS浆体在实验中表现出的NMR性质及流变性质具有很大的不同。这是由于四个煤种的粒度分布不同,物理、化学性质不同,从而引起碳质点间作用力的改变以及碳质固体与水介质之间作用力改变,即石油焦对不同煤种成浆性的改善程度的不同引起的。 5. 添加剂PSS对风化CWS浆体的改性是很重要的,但对风化PCCWS而言,石油焦对风化煤的成浆性的改善则显得十分重要。