Угольно-водяной шлам
I. Физические свойства и функции
Водоугольная суспензия представляет собой суспензию, состоящую из угля, воды и небольшого количества химических добавок. По своему назначению водоугольная суспензия делится на высококонцентрированное топливо из водоугольной суспензии и водоугольную суспензию для газификации печи Texaco. Водоугольную суспензию можно перекачивать, распылять, хранить, поджигать и сжигать в стабильном состоянии. Около 2 тонн водоугольной суспензии может заменить 1 тонну мазута.
Угольно-водная суспензия для сжигания превосходит по эффективности сгорания, энергосбережению и экологическим преимуществам, что является важной частью чистой угольной технологии. Угольно-водная суспензия может транспортироваться на большие расстояния по трубопроводу с низкими инвестициями и низкими эксплуатационными расходами. Ее можно напрямую сжигать без дегидратации после прибытия на терминал, а процесс хранения и транспортировки полностью закрыт.
Вода вызовет потерю тепла и не сможет генерировать тепло в процессе сгорания. Поэтому концентрация угля должна достигать относительно высокого уровня — 65 ~ 70% в целом. Химические добавки составляют около 1%. Потери тепла, вызванные водой, составляют около 4% от теплотворной способности угольно-водной суспензии. Вода является неизбежным сырьем при газификации. С этой точки зрения концентрация угля может быть снижена до 62% ~ 65%, что может вызвать потенциальное увеличение сгорания кислорода.
Для облегчения реакций горения и газификации угольно-водная суспензия имеет определенные требования к тонкости угля. Верхний предел размера частиц угольно-водной суспензии для топлива (размер частиц с проходной способностью не менее 98%) составляет 300 мкм, а содержание менее 74 мкм (200 меш) составляет не менее 75%. Тонкость угольно-водной суспензии для газификации немного грубее, чем у угольно-водной суспензии для топлива. Верхний предел размера частиц допускается до 1410 мкм (14 меш), а содержание менее 74 мкм (200 меш) составляет от 32% до 60%. Для того, чтобы угольно-водная суспензия была легко перекачиваемой и распыляемой, угольно-водная суспензия также имеет требования к текучести.
При комнатной температуре и скорости сдвига 100 с кажущаяся вязкость обычно не должна превышать 1000-1500 мПа·с. Для угольно-водной суспензии, используемой в магистральных трубопроводах, требуется кажущаяся вязкость не более 800 мПа·с при низкой температуре (самая низкая температура года для заглубленных под землю труб) и скорости сдвига 10 с-1. Кроме того, также требуется, чтобы угольно-водная суспензия имела более низкую вязкость, когда она находится в текучем состоянии, что удобно для использования; когда она перестает течь и находится в статическом состоянии, она может показывать высокую вязкость для удобства хранения.
Стабильность угольно-водной суспензии при хранении и транспортировке очень важна, поскольку угольно-водная суспензия представляет собой смесь твердой и жидкой фаз, и ее легко разделить на твердую и жидкую, поэтому необходимо, чтобы во время хранения и транспортировки не образовывалось «твердых осадков». Так называемые «твердые осадки» относятся к осадку, который невозможно восстановить до исходного состояния путем перемешивания угольно-водной суспензии. Способность угольно-водной суспензии сохранять производительность, не образуя твердых осадков, называется «стабильностью» угольно-водной суспензии. Угольно-водная суспензия с плохой стабильностью серьезно повлияет на производство, если во время хранения и транспортировки произойдет осаждение.
II. Обзор технологии приготовления водоугольной суспензии
Для угольно-водного шлама требуется высокая концентрация угля, мелкий размер частиц, хорошая текучесть и хорошая стабильность, чтобы избежать твердых осадков. Будет сложно одновременно соответствовать всем вышеперечисленным свойствам, поскольку некоторые из них взаимно ограничены. Например, увеличение концентрации приведет к увеличению вязкости и ухудшению текучести. Хорошая текучесть и низкая вязкость ухудшат стабильность. Поэтому необходимо контролировать концентрацию в режиме реального времени.Лоннметрпортативный измеритель плотностиимеет точность до 0,003 г/мл, что позволяет осуществлять точное измерение плотности и точно контролировать плотность суспензии.
1. Правильно выбирайте сырой уголь для варки
Помимо удовлетворения требований нижестоящих потребителей, качество угля для варки должно также обращать внимание на его свойства варки - сложность варки. Некоторые угли легко изготавливать высококонцентрированную угольно-водную суспензию в обычных условиях. Для других углей это сложно или требует более сложного процесса варки и более высоких затрат для изготовления высококонцентрированной угольно-водной суспензии. Свойства варки сырья для варки оказывают большое влияние на инвестиции, себестоимость производства и качество угольно-водной суспензии варочного завода. Поэтому следует освоить закон свойств варки угля, а сырьевой уголь для варки следует выбирать в соответствии с фактическими потребностями и принципами технической осуществимости и экономической рациональности.
2. Оценка
Для угольно-водного шлама требуется не только размер частиц угля для достижения указанной тонкости, но и хорошее распределение размеров частиц, чтобы частицы угля разных размеров могли заполнять друг друга, минимизировать зазоры между частицами угля и достигать более высокой «эффективности укладки». Меньшее количество зазоров может уменьшить количество используемой воды, и легко приготовить высококонцентрированную угольно-водную суспензию. Эту технологию иногда называют «сортировкой».
3. Процесс и оборудование варки целлюлозы
При заданных характеристиках размера частиц сырого угля и условиях измельчаемости, для того чтобы добиться более высокой «эффективности укладки» гранулометрического состава конечного продукта водоугольной суспензии, требуется разумный выбор измельчительного оборудования и процесса варки.
4. Выбор присадок, соответствующих эксплуатационным характеристикам
Для того чтобы угольно-водная суспензия достигла высокой концентрации, низкой вязкости и хорошей реологии и стабильности, необходимо использовать небольшое количество химических агентов, называемых «добавками». Молекулы добавки действуют на границе раздела между частицами угля и водой, что может снизить вязкость, улучшить дисперсию частиц угля в воде и улучшить стабильность угольно-водной суспензии. Количество добавок обычно составляет от 0,5% до 1% от количества угля. Существует много разновидностей добавок, и формула не является фиксированной и должна быть определена путем экспериментальных исследований.
Время публикации: 13 февр. 2025 г.
