석탄-물 혼합 연료의 제조와 유변학적 특성화

Abstract

아역청탄을 이용하여 제조된 CWM(Coal-Water Mixture)연료의 유변학적 특성을 측정함으로써 음이온 계면활성제 Temol-N, 안정제 Xanthan 및 전해질 등의 첨가제에 대한 성능을 평가하고 최적첨가조성을 결정하였다. 계면활성제의 흡착으로 인해 석탄입자는 음전하를 띠게 되었고 표면에 전기 이중층이 생성되었다. 전기 이중층의 전기적 반발력이 입자의 응집을 막았고, CWM 슬러리의 점도를 감소시켰다. 또한 Xanthan과 NaOH의 첨가로 인해 분산안정성 및 침강안정성이 향상되는 것을 관찰하였다. CWM에서 석탄입자가 차지하는 부피비를 무게비로 전환하여 표현하고, 분산계에서 입자의 부피비에 따른 점도변화를 예측하는 실험식인 Krieger-Dougherty식과 Frankel-Acrivos식에 적용하였다. 점도 실험값을 가지고 식의 변수들을 결정해 본 결과, CWM이 나타내는 점도의 석탄함량에 따른 변화를 위 식들이 비교적 정확히 나타내 주는 것을 확인하였다.