Fango di acqua di carbone
I. Proprietà fisiche e funzioni
La fanghiglia di carbone e acqua è una fanghiglia composta da carbone, acqua e una piccola quantità di additivi chimici. A seconda dello scopo, la fanghiglia di carbone e acqua si divide in combustibile ad alta concentrazione e fanghiglia di carbone e acqua per la gassificazione dei forni Texaco. La fanghiglia di carbone e acqua può essere pompata, atomizzata, immagazzinata, incendiata e bruciata in condizioni stabili. Circa 2 tonnellate di fanghiglia di carbone e acqua possono sostituire 1 tonnellata di olio combustibile.
La fanghiglia di carbone e acqua per la combustione offre prestazioni superiori in termini di elevata efficienza di combustione, risparmio energetico e benefici ambientali, un aspetto importante della tecnologia del carbone pulito. La fanghiglia di carbone e acqua può essere trasportata su lunghe distanze tramite condotte con bassi investimenti e bassi costi operativi. Può essere bruciata direttamente senza disidratazione dopo l'arrivo al terminale, e il processo di stoccaggio e trasporto è completamente chiuso.
L'acqua causerebbe perdite di calore e non potrebbe generare calore nel processo di combustione. Pertanto, la concentrazione di carbone dovrebbe raggiungere un livello relativamente alto, in generale tra il 65 e il 70%. Le aggiunte chimiche ammontano a circa l'1%. La perdita di calore causata dall'acqua rappresenta circa il 4% del potere calorifico della miscela carbone-acqua. L'acqua è una materia prima inevitabile nella gassificazione. Da questo punto di vista, la concentrazione di carbone può essere ridotta al 62-65%, il che potrebbe causare un potenziale aumento della combustione dell'ossigeno.
Per facilitare le reazioni di combustione e gassificazione, la poltiglia carbone-acqua presenta determinati requisiti di finezza del carbone. Il limite superiore della granulometria della poltiglia carbone-acqua per combustibile (granulometria con un tasso di passaggio non inferiore al 98%) è di 300 μm, e il contenuto inferiore a 74 μm (200 mesh) non è inferiore al 75%. La poltiglia carbone-acqua per gassificazione è leggermente più grossolana di quella della poltiglia carbone-acqua per combustibile. Il limite superiore della granulometria può raggiungere i 1410 μm (14 mesh) e il contenuto inferiore a 74 μm (200 mesh) è compreso tra il 32% e il 60%. Per facilitare il pompaggio e l'atomizzazione della poltiglia carbone-acqua, la poltiglia carbone-acqua presenta anche requisiti di fluidità.
A temperatura ambiente e con una velocità di taglio di 100 s, la viscosità apparente non deve generalmente essere superiore a 1000-1500 mPa·s. La sospensione di carbone e acqua utilizzata nel trasporto tramite condotte a lunga distanza richiede una viscosità apparente non superiore a 800 mPa·s a bassa temperatura (la temperatura più bassa dell'anno per le condotte interrate) e una velocità di taglio di 10 s-1. Inoltre, è anche necessario che la sospensione di carbone e acqua abbia una viscosità inferiore quando è in stato fluido, il che è comodo per l'uso; quando smette di fluire ed è in stato statico, può mostrare un'elevata viscosità per un facile stoccaggio.
La stabilità della sospensione di carbone e acqua durante lo stoccaggio e il trasporto è molto importante, poiché la sospensione di carbone e acqua è una miscela di fasi solide e liquide ed è facile da separare, quindi è necessario che non si produca alcuna "precipitazione forte" durante lo stoccaggio e il trasporto. La cosiddetta "precipitazione forte" si riferisce al precipitato che non può essere riportato al suo stato originale agitando la sospensione di carbone e acqua. La capacità della sospensione di carbone e acqua di mantenere le prestazioni di non produrre precipitazione forte è chiamata "stabilità" della sospensione di carbone e acqua. Una sospensione di carbone e acqua con scarsa stabilità comprometterà seriamente la produzione una volta che si verificherà la precipitazione durante lo stoccaggio e il trasporto.
II. Panoramica della tecnologia di preparazione della sospensione di carbone e acqua
La sospensione di carbone e acqua richiede un'elevata concentrazione di carbone, granulometria fine, buona fluidità e buona stabilità per evitare precipitazioni difficili. Sarà difficile soddisfare tutte le proprietà sopra menzionate contemporaneamente, poiché alcune di esse sono reciprocamente limitate. Ad esempio, l'aumento della concentrazione causerà un aumento della viscosità e un deterioramento della fluidità. Una buona fluidità e una bassa viscosità peggioreranno la stabilità. Pertanto, è necessario monitorare la concentrazione in tempo reale.Lonnmetromisuratore di densità portatileha una precisione fino a 0,003 g/ml, che consente di ottenere una misurazione accurata della densità e di controllare accuratamente la densità della sospensione.
1. Selezionare correttamente il carbone grezzo per la polpa
Oltre a soddisfare i requisiti degli utilizzatori a valle, la qualità del carbone destinato alla produzione di pasta di legno deve tenere conto anche delle sue proprietà di spappolamento, ovvero della difficoltà di spappolamento. Alcuni tipi di carbone sono facili da ottenere in condizioni normali, come fanghi di carbone e acqua ad alta concentrazione. Per altri tipi di carbone, la produzione di fanghi di carbone e acqua ad alta concentrazione è difficile o richiede un processo di spappolamento più complesso e un costo più elevato. Le proprietà di spappolamento delle materie prime destinate alla produzione di pasta di legno hanno un impatto significativo sull'investimento, sui costi di produzione e sulla qualità del fanghi di carbone e acqua dell'impianto di spappolamento. Pertanto, è necessario conoscere a fondo le leggi che regolano le proprietà di spappolamento del carbone e selezionare il carbone grezzo per la produzione di pasta di legno in base alle esigenze effettive e ai principi di fattibilità tecnica e razionalità economica.
2. Classificazione
La miscela di carbone e acqua non solo richiede che le particelle di carbone raggiungano la finezza specificata, ma richiede anche una buona distribuzione granulometrica, in modo che particelle di carbone di diverse dimensioni possano riempirsi a vicenda, ridurre al minimo gli spazi vuoti tra le particelle di carbone e ottenere una maggiore "efficienza di impilamento". Meno spazi vuoti possono ridurre la quantità di acqua utilizzata ed è facile produrre una miscela di carbone e acqua ad alta concentrazione. Questa tecnologia è talvolta definita "grading".
3. Processo e attrezzatura di polpaggio
Date le caratteristiche dimensionali delle particelle di carbone grezzo e le condizioni di macinabilità, per far sì che la distribuzione dimensionale delle particelle del prodotto finale della poltiglia di carbone e acqua raggiunga una maggiore "efficienza di impilamento" è necessario scegliere con cura le attrezzature di macinazione e il processo di spappolamento.
4. Selezione di additivi adatti alle prestazioni
Per far sì che la sospensione di carbone e acqua raggiunga un'elevata concentrazione, una bassa viscosità e una buona reologia e stabilità, è necessario utilizzare una piccola quantità di agenti chimici, denominati "additivi". Le molecole dell'additivo agiscono sull'interfaccia tra le particelle di carbone e l'acqua, riducendone la viscosità, migliorando la dispersione delle particelle di carbone in acqua e migliorando la stabilità della sospensione di carbone e acqua. La quantità di additivi è solitamente compresa tra lo 0,5% e l'1% della quantità di carbone. Esistono molte varietà di additivi e la formula non è fissa e deve essere determinata attraverso ricerche sperimentali.
Data di pubblicazione: 13-02-2025
