Voda od uglja
I. Fizička svojstva i funkcije
Ugljen-vodena kaša je kaša napravljena od uglja, vode i male količine hemijskih dodataka. Prema namjeni, smjesa ugljen-voda se dijeli na visoko koncentracijsko gorivo od uglja-vode i kaša od ugljen-vode za gasifikaciju Texaco peći. Mulj od ugljen-vode se može pumpati, atomizirati, skladištiti i zapaliti i spaliti u stabilnom stanju. Oko 2 tone vodenog uglja može zamijeniti 1 tonu lož ulja.
Ugljen-vodena kaša za sagorevanje ima bolji učinak u pogledu visoke efikasnosti sagorevanja, uštede energije i koristi za životnu sredinu, što je jedan važan deo tehnologije čistog uglja. Ugalj-voda se može transportovati na velike udaljenosti cevovodnim transportom uz niska ulaganja i niske operativne troškove. Može se direktno spaliti bez dehidracije nakon dolaska na terminal, a proces skladištenja i transporta je potpuno zatvoren.
Voda će uzrokovati gubitak topline i ne može stvoriti toplinu u procesu sagorijevanja. Prema tome, koncentracija uglja treba da dostigne relativno visok nivo -- 65 ~70% uopšte. Hemijski dodaci su oko 1%. Gubitak topline uzrokovan vodom čini oko 4% kalorijske vrijednosti vodenog uglja. Voda je nezaobilazna sirovina u gasifikaciji. Sa ove tačke gledišta, koncentracija uglja se može smanjiti na 62% ~ 65%, što može uzrokovati potencijalno povećanje sagorijevanja kisika.
Kako bi se olakšale reakcije sagorijevanja i gasifikacije, kaša ugljen-voda ima određene zahtjeve za finoću uglja. Gornja granica veličine čestica muljnog uglja i vode za gorivo (veličina čestica sa brzinom prolaza od najmanje 98%) je 300μm, a sadržaj manji od 74μm (200 mesh) nije manji od 75%. Finoća smjese ugljen-voda za gasifikaciju je nešto grublja od one u smjesi ugljen-voda za gorivo. Gornja granica veličine čestica je dozvoljena da dostigne 1410μm (14 mesh), a sadržaj manji od 74μm (200 mesh) je 32% do 60%. Kako bi se smjesa ugljen-voda učinila lakim za pumpanje i raspršivanje, suspenzija ugljen-voda također ima zahtjeve za fluidnost.
Na sobnoj temperaturi i brzini smicanja od 100 s, prividni viskozitet općenito nije veći od 1000-1500 mPas. Mulj uglja i vode koji se koristi u transportu cevovoda na velike udaljenosti zahteva prividni viskozitet ne veći od 800 mPa·s pod niskom temperaturom (najniža temperatura u godini za zakopane cevi pod zemljom) i brzinu smicanja od 10s-1. Pored toga, takođe je potrebno da kaša ugljen-voda ima niži viskozitet kada je u tekućem stanju, što je pogodno za upotrebu; kada prestane da teče i kada je u statičkom stanju, može pokazati visoku viskoznost radi lakšeg skladištenja.
Stabilnost muljnog uglja-vode tokom skladištenja i transporta je veoma važna, jer je talog ugljen-voda mešavina čvrste i tečne faze, te se lako odvaja čvrsta i tečna, pa je potrebno da se tokom skladištenja i transporta ne stvaraju "tvrde padavine". Takozvana "tvrda precipitacija" odnosi se na talog koji se ne može vratiti u prvobitno stanje miješanjem smjese ugljen-voda. Sposobnost muljnog uglja-vode da održi performanse bez stvaranja čvrstih padavina naziva se "stabilnošću" kaše ugljen-voda. Ugljen-vodena kaša sa slabom stabilnošću će ozbiljno uticati na proizvodnju kada dođe do padavina tokom skladištenja i transporta.
II. Pregled tehnologije pripreme muljne smjese ugljen-voda
Talog ugljen-voda zahtijeva visoku koncentraciju uglja, finu veličinu čestica, dobru fluidnost i dobru stabilnost kako bi se izbjegle teške taloženje. Biće teško ispuniti sve gore navedene osobine istovremeno, jer su neke od njih međusobno ograničene. Na primjer, povećanje koncentracije će uzrokovati povećanje viskoznosti i pogoršanje fluidnosti. Dobra tečnost i niska viskoznost će pogoršati stabilnost. Stoga je potrebno pratiti koncentraciju u realnom vremenu. TheLonnmeterručni mjerač gustineima tačnost do 0,003 g/ml, čime se može postići precizno merenje gustine i precizno kontrolisati gustinu kaše.
1. Ispravno odaberite sirovi ugalj za pulpiranje
Osim što zadovoljava zahtjeve nižih korisnika, kvalitet uglja za celulozu mora obratiti pažnju i na njegova svojstva pulpe – na težinu pulpe. Neki ugalj je lako napraviti mulj visoke koncentracije ugljen-voda pod normalnim uslovima. Za druge vrste uglja, teško je ili zahtijeva složeniji proces izrade pulpe i veći trošak za pravljenje kaše uglja i vode visoke koncentracije. Svojstva pulziranja sirovina za celulozu imaju veliki uticaj na investiciju, troškove proizvodnje i kvalitet kaše uglja i vode u postrojenju za proizvodnju celuloze. Dakle, treba savladati zakon svojstava pulpe uglja, te birati sirovi ugalj za pulpu prema stvarnim potrebama i principima tehničke izvodljivosti i ekonomske racionalnosti.
2. Ocjenjivanje
Ugljen-vodena kaša ne samo da zahtijeva da veličina čestica uglja dostigne specificiranu finoću, već zahtijeva i dobru distribuciju veličine čestica, tako da čestice uglja različitih veličina mogu ispuniti jedna drugu, minimizirati praznine između čestica uglja i postići veću "efikasnost slaganja". Manje praznina može smanjiti količinu vode koja se koristi, a lako je napraviti kašu uglja i vode visoke koncentracije. Ova tehnologija se ponekad naziva i "grading".
3. Proces i oprema za pulpiranje
Pod datim karakteristikama veličine čestica sirovog uglja i uslovima mlevenja, kako da distribucija veličine čestica konačnog proizvoda uglja-vodenog mulja postigne veću "efikasnost slaganja" zahteva razuman izbor opreme za mlevenje i procesa pulpe.
4. Odabir aditiva koji odgovaraju performansama
Da bi smjesa ugljen-voda postigla visoku koncentraciju, nisku viskoznost i dobru reologiju i stabilnost, mora se koristiti mala količina hemijskih sredstava, koja se nazivaju "aditivi". Molekuli aditiva djeluju na međudjelu između čestica uglja i vode, što može smanjiti viskozitet, poboljšati disperziju čestica uglja u vodi i poboljšati stabilnost smjese ugljen-voda. Količina aditiva je obično 0,5% do 1% količine uglja. Postoji mnogo varijanti aditiva, a formula nije fiksna i mora se odrediti eksperimentalnim istraživanjem.
Vrijeme objave: Feb-13-2025
