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北京科技大学学报 第30卷 采集的煤样用粉碎机粉碎至200目以下，缩分混匀， 的同时，保持精煤产率不下降，较好地解决提高精煤 留取备样，供实验用.煤质分析结果见表1. 质量和经济效益的矛盾. 表1煤质分析表（质量分数） 3实验结果分析 Table 1 Coal quality analysis % 利用图1所示的流程进行实验，选用两种药剂 M Spa 煤样 /%/%/%/%/%1%/% A、B,为研究A、B复合作用设计了正交实验：对两 重庆南桐6.816.965.2490.192.872.250.87 种复合药剂进行九种不同的配比实验（为了同时考 察A、B两种药剂的协同作用对实验结果的影响，分 注：M,为全水分，A为灰分，V为挥发分，C为碳，H为氢，S为 全硫，S,为黄铁矿中硫，下标ad表示干燥基，dat表示干燥无灰基. 析过程中除了考虑A、B两个因素之外，将两者的协 同作用(C=AXB)作为一个独立的因素进行考虑， 2实验流程 因此构成了三因素三水平正交实验表)· 团聚剂A是一种非燃料极性油类，含有双键、 实验采用如图1所示的流程，对自制的复合团 羟基和酯化物三种活性官能团，它可以发生的化学 聚药剂的脱硫效果进行实验研究 反应较多，常见的有以下几种：酯结构上水解（与碱 黄铁矿抑制剂 团聚剂调整矿浆浓度 类皂化、醇解、酯交换)；不饱和链的反应（聚合、氧 煤样粉碎大功率搅拌器 离心分离 化)；异构化反应（双键的转移、构性的转变）；加成 精煤 尾煤 (与卤素加成)：与苯乙烯或戊二烯共聚反应：氢化反 应.B是一种具有很强吸附架桥功能的团聚剂，为 图1团聚脱疏实验流程 种线形高分子聚合物，由于其分子链极性基团，它 Fig.I Agglomerate desulphurization test flow 能通过吸附水中悬浮的固体粒子，使粒子间架桥或 流程特点在于：(1)原料煤经过粉碎，实现了黄 通过电荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物，不仅如 铁矿的深度解离；(2)利用自行开发的新的团聚剂和 此，它还对黄铁矿有一定的抑制作用，正交实验安 抑制剂进行脱硫，实验已取得良好效果；(3)在脱硫 排及结果分析见表2和图2. 表2正交实验极差分析表 Table 2 Orthogonal experiment range analysis 精煤产率 脱硫率 脱硫完善度指数修正值 极差 A B C A C A B 226.24 223.01 220.68 103.61 108.26 110.09 38.38 40.19 39.55 K2 219.66 229.45 204.47 114.85 101.38 124.57 44.34 39.61 37.33 K3 212.85 206.29 233.60 115.57 124.39 99.37 36.52 39.44 42.36 75.41 74.33 73.56 34.54 36.09 36.70 12.79 13.40 13.18 73.22 76.48 68.16 38.28 33.79 41.52 14.78 13.20 12.44 k3 70.95 68.76 77.87 38.52 41.46 33.12 12.17 13.15 14.12 R 4.463 7.720 9.71 3.99 7.67 8.40 2.61 0.25 1.68 影响因素 C.B.A C.B.A A.C.B 3.1影响因素分析 用对脱硫完善度的影响次之，B药剂的投加量对脱 以精煤产率和脱硫率为评价指标时，因素C对 硫完善度的影响最小， 实验结果的影响最显著，其次是因素B,A因素在三 3.2最优方案的确定 个因素中影响最不显著，即三个因素中，两种药剂 由分析知，A、B两种药剂协同作用对实验结果 的协同作用对实验结果影响最显著，是最主要的影 具有较好影响，图2给出了复合团聚剂的筛选实验 响因素：药剂A的单独作用对脱硫率的影响最小. 响应曲面，由图可以看出，复合药剂的配比为AB2 以脱硫完善度为评价目标时，A药剂的投加量 时，脱硫完善度和精煤产率为最高，黄铁矿脱硫率也 在实验中是最主要的影响因素，两种药剂的协同作 相对较好.因此选该配比为最优实验方案采集的煤样用粉碎机粉碎至200目以下缩分混匀 留取备样供实验用．煤质分析结果见表1． 表1 煤质分析表（质量分数） Table1 Coal quality analysis ％ 煤样 Mt ／％ Ad ／％ Vdaf ／％ Cdaf ／％ Hdaf ／％ Stad ／％ Spad ／％ 重庆南桐 6．8 16．96 5．24 90．19 2．87 2．25 0．87 注：Mt 为全水分A 为灰分V 为挥发分C 为碳H 为氢St 为 全硫Sp 为黄铁矿中硫下标 ad 表示干燥基daf 表示干燥无灰基． 2 实验流程 实验采用如图1所示的流程对自制的复合团 聚药剂的脱硫效果进行实验研究． 图1 团聚脱硫实验流程 Fig．1 Agglomerate desulphurization test flow 流程特点在于：（1）原料煤经过粉碎实现了黄 铁矿的深度解离；（2）利用自行开发的新的团聚剂和 抑制剂进行脱硫实验已取得良好效果；（3）在脱硫 的同时保持精煤产率不下降较好地解决提高精煤 质量和经济效益的矛盾． 3 实验结果分析 利用图1所示的流程进行实验选用两种药剂 A、B．为研究 A、B 复合作用设计了正交实验：对两 种复合药剂进行九种不同的配比实验（为了同时考 察 A、B 两种药剂的协同作用对实验结果的影响分 析过程中除了考虑 A、B 两个因素之外将两者的协 同作用（C＝A×B）作为一个独立的因素进行考虑 因此构成了三因素三水平正交实验表）． 团聚剂 A 是一种非燃料极性油类含有双键、 羟基和酯化物三种活性官能团它可以发生的化学 反应较多常见的有以下几种：酯结构上水解（与碱 类皂化、醇解、酯交换）；不饱和链的反应（聚合、氧 化）；异构化反应（双键的转移、构性的转变）；加成 （与卤素加成）；与苯乙烯或戊二烯共聚反应；氢化反 应．B 是一种具有很强吸附架桥功能的团聚剂为 一种线形高分子聚合物由于其分子链极性基团它 能通过吸附水中悬浮的固体粒子使粒子间架桥或 通过电荷中和使粒子凝聚形成大的絮凝物．不仅如 此它还对黄铁矿有一定的抑制作用．正交实验安 排及结果分析见表2和图2． 表2 正交实验极差分析表 Table2 Orthogonal experiment range analysis 极差 精煤产率 脱硫率 脱硫完善度指数修正值 A B C A B C A B C K1 226．24 223．01 220．68 103．61 108．26 110．09 38．38 40．19 39．55 K2 219．66 229．45 204．47 114．85 101．38 124．57 44．34 39．61 37．33 K3 212．85 206．29 233．60 115．57 124．39 99．37 36．52 39．44 42．36 k1 75．41 74．33 73．56 34．54 36．09 36．70 12．79 13．40 13．18 k2 73．22 76．48 68．16 38．28 33．79 41．52 14．78 13．20 12．44 k3 70．95 68．76 77．87 38．52 41．46 33．12 12．17 13．15 14．12 R 4．463 7．720 9．71 3．99 7．67 8．40 2．61 0．25 1．68 影响因素 CBA CBA ACB 3∙1 影响因素分析 以精煤产率和脱硫率为评价指标时因素 C 对 实验结果的影响最显著其次是因素 BA 因素在三 个因素中影响最不显著．即三个因素中两种药剂 的协同作用对实验结果影响最显著是最主要的影 响因素；药剂 A 的单独作用对脱硫率的影响最小． 以脱硫完善度为评价目标时A 药剂的投加量 在实验中是最主要的影响因素两种药剂的协同作 用对脱硫完善度的影响次之B 药剂的投加量对脱 硫完善度的影响最小． 3∙2 最优方案的确定 由分析知A、B 两种药剂协同作用对实验结果 具有较好影响．图2给出了复合团聚剂的筛选实验 响应曲面．由图可以看出复合药剂的配比为 A2B2 时脱硫完善度和精煤产率为最高黄铁矿脱硫率也 相对较好．因此选该配比为最优实验方案． ·8· 北 京 科 技 大 学 学 报 第30卷