Угљена вода у муљној каши
I. Физичка својства и функције
Водно-угљени суспензија је суспензија направљена од угља, воде и мале количине хемијских адитива. Према намени, водо-угљени суспензија се дели на висококонцентровано гориво за водо-угљени суспензију и водо-угљени суспензију за гасификацију пећи Тексако. Водно-угљени суспензија се може пумпати, распршити, складиштити, палити и сагоревати у стабилном стању. Око 2 тоне водо-угљеног суспензија може заменити 1 тону лож уља.
Водно-угљени шлам за сагоревање показује високу ефикасност сагоревања, уштеду енергије и еколошке предности, што је један важан део технологије чистог угља. Водно-угљени шлам може се транспортовати на велике удаљености цевоводним транспортом уз ниска улагања и ниске оперативне трошкове. Може се директно сагоревати без дехидрације након доласка на терминал, а процес складиштења и транспорта је потпуно затворен.
Вода ће узроковати губитак топлоте и не може генерисати топлоту у процесу сагоревања. Стога, концентрација угља треба да достигне релативно висок ниво -- генерално 65 ~70%. Хемијски додаци су око 1%. Губитак топлоте изазван водом чини око 4% калоријске вредности суспензије угља и воде. Вода је неизбежна сировина у гасификацији. Са ове тачке гледишта, концентрација угља може се смањити на 62% ~ 65%, што може изазвати потенцијално повећање сагоревања кисеоника.
Да би се олакшале реакције сагоревања и гасификације, суспензија угља и воде има одређене захтеве за финоћу угља. Горња граница величине честица суспензије угља и воде за гориво (величина честица са брзином пролаза од најмање 98%) је 300μm, а садржај мањи од 74μm (200 mesh) није мањи од 75%. Финоћа суспензије угља и воде за гасификацију је нешто крупнија од финоће суспензије угља и воде за гориво. Горња граница величине честица је дозвољена да достигне 1410μm (14 mesh), а садржај мањи од 74μm (200 mesh) је 32% до 60%. Да би се суспензија угља и воде лако пумпала и распршивала, суспензија угља и воде такође има захтеве за флуидност.
На собној температури и брзини смицања од 100s, генерално се захтева да привидна вискозност не буде већа од 1000-1500mPa. Смути угља и воде који се користи у цевоводном транспорту на велике удаљености захтева привидну вискозност не већу од 800mPa·s на ниској температури (најнижа температура у години за закопане цеви под земљом) и брзину смицања од 10s-1. Поред тога, такође се захтева да суспензија угља и воде има нижу вискозност када је у течном стању, што је погодно за употребу; када престане да тече и налази се у статичном стању, може показати високу вискозност ради лакшег складиштења.
Стабилност суспензије угља и воде током складиштења и транспорта је веома важна, јер је суспензија угља и воде мешавина чврсте и течне фазе, и лако се одваја чврста и течна фаза, па је потребно да се током складиштења и транспорта не стварају „тврде таложења“. Такозване „тврде таложења“ односе се на талог који се не може вратити у првобитно стање мешањем суспензије угља и воде. Способност суспензије угља и воде да одржи перформансе не стварања чврстих таложа назива се „стабилност“ суспензије угља и воде. Суспензија угља и воде са лошом стабилношћу ће озбиљно утицати на производњу када дође до таложења током складиштења и транспорта.
II. Преглед технологије припреме муља од угља и воде
Смути угља и воде захтевају високу концентрацију угља, фину величину честица, добру флуидност и добру стабилност како би се избегло јако таложење. Биће тешко задовољити сва горе наведена својства истовремено, јер су нека од њих међусобно ограничена. На пример, повећање концентрације ће довести до повећања вискозности и погоршања флуидности. Добра флуидност и ниска вискозност ће погоршати стабилност. Стога је неопходно пратити концентрацију у реалном времену.Лонметарручни мерач густинеима тачност до 0,003 г/мл, што може постићи прецизно мерење густине и прецизно контролисати густину суспензије.
1. Правилно одаберите сирови угаљ за пулпирање
Поред испуњавања захтева низводних корисника, квалитет угља за производњу пулпе мора такође обратити пажњу на његова својства пулпирања - тежину пулпирања. Неки угљеви се лако производе угљено-водном суспензијом високе концентрације под нормалним условима. За друге угљеве, производња угљено-водне суспензије високе концентрације је тешка или захтева сложенији процес пулпирања и веће трошкове. Својства пулпирања сировина за производњу пулпе имају велики утицај на инвестицију, трошкове производње и квалитет угљено-водне суспензије постројења за производњу пулпе. Стога, закон својстава пулпирања угља треба савладати, а сирови угаљ за производњу пулпе треба одабрати према стварним потребама и принципима техничке изводљивости и економске рационалности.
2. Оцењивање
За суспензију угља и воде не само да је потребно да величина честица угља достигне задату финоћу, већ је потребна и добра расподела величине честица, тако да честице угља различитих величина могу да се међусобно попуњавају, минимизирају празнине између честица угља и постижу већу „ефикасност слагања“. Мањи број празнина може смањити количину утрошене воде, а лако је направити суспензију угља и воде високе концентрације. Ова технологија се понекад назива „градирање“.
3. Процес и опрема за пулпирање
Под датим карактеристикама величине честица сировог угља и условима млевења, како постићи већу „ефикасност слагања“ расподеле величине честица финалног производа суспензије угља и воде, захтева разуман избор опреме за млевење и процеса пулпирања.
4. Избор адитива који одговарају перформансама
Да би се постигла висока концентрација, ниска вискозност, добра реологија и стабилност суспензије угља и воде, мора се користити мала количина хемијских агенаса, названих „адитиви“. Молекули адитива делују на границу између честица угља и воде, што може смањити вискозност, побољшати дисперзију честица угља у води и побољшати стабилност суспензије угља и воде. Количина адитива је обично од 0,5% до 1% количине угља. Постоји много врста адитива, а формула није фиксна и мора се одредити експерименталним истраживањем.
Време објаве: 13. фебруар 2025.
