Muljna suspenzija od uglja i vode
I. Fizička svojstva i funkcije
Vodeno-ugljena suspenzija je suspenzija napravljena od uglja, vode i male količine hemijskih aditiva. Prema namjeni, vodo-ugljena suspenzija se dijeli na visokokoncentrovano gorivo od vodo-ugljene suspenzije i vodo-ugljensku suspenziju za gasifikaciju Texaco peći. Vodeno-ugljena suspenzija se može pumpati, atomizirati, skladištiti, paliti i sagorijevati u stabilnom stanju. Oko 2 tone vodo-ugljene suspenzije može zamijeniti 1 tonu lož ulja.
Vodeno-ugljena suspenzija za sagorijevanje nadmašuje visoku efikasnost sagorijevanja, uštedu energije i ekološke prednosti, što je važan dio tehnologije čistog uglja. Vodeno-ugljena suspenzija može se transportovati na velike udaljenosti cjevovodnim transportom uz niska ulaganja i niske operativne troškove. Može se direktno spaljivati bez dehidracije nakon dolaska na terminal, a proces skladištenja i transporta je potpuno zatvoren.
Voda će uzrokovati gubitak topline i ne može generirati toplinu u procesu sagorijevanja. Stoga bi koncentracija uglja trebala dostići relativno visok nivo -- općenito 65 ~70%. Hemijski dodaci su oko 1%. Gubitak topline uzrokovan vodom čini oko 4% kalorijske vrijednosti suspenzije uglja i vode. Voda je neizbježna sirovina u gasifikaciji. Sa ove tačke gledišta, koncentracija uglja može se smanjiti na 62% ~ 65%, što može uzrokovati potencijalno povećanje sagorijevanja kisika.
Kako bi se olakšale reakcije sagorijevanja i gasifikacije, suspenzija uglja i vode ima određene zahtjeve za finoću uglja. Gornja granica veličine čestica suspenzije uglja i vode za gorivo (veličina čestica sa stopom prolaza od najmanje 98%) je 300μm, a sadržaj manji od 74μm (200 mesh) nije manji od 75%. Finoća suspenzije uglja i vode za gasifikaciju je nešto grublja od finoće suspenzije uglja i vode za gorivo. Gornja granica veličine čestica je dozvoljena do 1410μm (14 mesh), a sadržaj manji od 74μm (200 mesh) je od 32% do 60%. Da bi se suspenzija uglja i vode lako pumpala i atomizirala, suspenzija uglja i vode također ima zahtjeve za fluidnošću.
Na sobnoj temperaturi i brzini smicanja od 100s, prividna viskoznost uglavnom ne smije biti veća od 1000-1500mPas. Suspenzija uglja i vode koja se koristi u cjevovodnom transportu na velike udaljenosti zahtijeva prividnu viskoznost ne veću od 800mPa·s na niskoj temperaturi (najniža temperatura u godini za zakopane cijevi pod zemljom) i brzinu smicanja od 10s-1. Osim toga, potrebno je da suspenzija uglja i vode ima nižu viskoznost kada je u tekućem stanju, što je pogodno za upotrebu; kada prestane teći i nalazi se u statičnom stanju, može pokazati visoku viskoznost radi lakšeg skladištenja.
Stabilnost suspenzije uglja i vode tokom skladištenja i transporta je veoma važna, jer je suspenzija uglja i vode mješavina čvrste i tečne faze, te se lako odvaja čvrsta i tečna faza, pa je potrebno da se ne stvaraju "tvrde taloge" tokom skladištenja i transporta. Takozvani "tvrdi talog" odnosi se na talog koji se ne može vratiti u prvobitno stanje miješanjem suspenzije uglja i vode. Sposobnost suspenzije uglja i vode da održi performanse nestanka tvrdog taloga naziva se "stabilnost" suspenzije uglja i vode. Suspenzija uglja i vode sa lošom stabilnošću će ozbiljno uticati na proizvodnju kada dođe do taloga tokom skladištenja i transporta.
II. Pregled tehnologije pripreme ugljeno-vodne suspenzije
Suspenzija uglja i vode zahtijeva visoku koncentraciju uglja, finu veličinu čestica, dobru fluidnost i dobru stabilnost kako bi se izbjeglo jako taloženje. Bit će teško istovremeno ispuniti sva gore navedena svojstva, jer su neka od njih međusobno ograničena. Na primjer, povećanje koncentracije će uzrokovati povećanje viskoznosti i pogoršanje fluidnosti. Dobra fluidnost i niska viskoznost će pogoršati stabilnost. Stoga je potrebno pratiti koncentraciju u stvarnom vremenu.Lonmetarručni mjerač gustoćeima tačnost do 0,003 g/ml, što omogućava precizno mjerenje gustine i preciznu kontrolu gustine suspenzije.
1. Ispravno odaberite sirovi ugalj za preradu pulpe
Pored ispunjavanja zahtjeva daljnjih korisnika, kod kvaliteta uglja za proizvodnju pulpe, pažnja se mora posvetiti i njegovim svojstvima pulpiranja - težini pulpiranja. Neki ugljevi se lako prave u visokokoncentriranoj suspenziji uglja i vode pod normalnim uslovima. Za druge ugljeve je teško ili zahtijevaju složeniji proces pulpiranja i veće troškove za proizvodnju visokokoncentrirane suspenzije uglja i vode. Svojstva pulpiranja sirovina za proizvodnju pulpe imaju veliki utjecaj na investiciju, troškove proizvodnje i kvalitet suspenzije uglja i vode u postrojenju za proizvodnju pulpe. Stoga, zakon svojstava pulpiranja uglja treba savladati, a sirovi ugalj za proizvodnju pulpe treba odabrati prema stvarnim potrebama i principima tehničke izvodljivosti i ekonomske racionalnosti.
2. Ocjenjivanje
Za suspenziju uglja i vode ne samo da veličina čestica uglja dostiže specificiranu finoću, već i dobru raspodjelu veličine čestica, tako da čestice uglja različitih veličina mogu međusobno popuniti, minimizirati praznine između čestica uglja i postići veću "efikasnost slaganja". Manji broj praznina može smanjiti količinu utrošene vode, a lako je napraviti suspenziju uglja i vode visoke koncentracije. Ova tehnologija se ponekad naziva "gradiranje".
3. Proces i oprema za proizvodnju pulpe
Pod datim karakteristikama veličine čestica sirovog uglja i uslovima mljevenja, kako postići veću "efikasnost slaganja" u raspodeli veličine čestica konačnog proizvoda suspenzije uglja i vode, potreban je razuman odabir opreme za mljevenje i procesa proizvodnje pulpe.
4. Odabir aditiva za usklađivanje performansi
Da bi se postigla visoka koncentracija, niska viskoznost, te dobra reologija i stabilnost suspenzije uglja i vode, mora se koristiti mala količina hemijskih sredstava, poznatih kao "aditivi". Molekule aditiva djeluju na granicu između čestica uglja i vode, što može smanjiti viskoznost, poboljšati disperziju čestica uglja u vodi i poboljšati stabilnost suspenzije uglja i vode. Količina aditiva obično iznosi od 0,5% do 1% količine uglja. Postoji mnogo vrsta aditiva, a formula nije fiksna i mora se odrediti eksperimentalnim istraživanjem.
Vrijeme objave: 13. februar 2025.
