Вугальная вадзяная пульпа
I. Фізічныя ўласцівасці і функцыі
Вадавугальная суспензія — гэта суспензія, якая складаецца з вугалю, вады і невялікай колькасці хімічных дабавак. У залежнасці ад прызначэння, вадавугальная суспензія падзяляецца на высокаканцэнтраваную паліўную вадавугальную суспензію і вадавугальную суспензію для газіфікацыі печаў Texaco. Вадавугальную суспензію можна перапампоўваць, распыляць, захоўваць, падпальваць і спальваць у стабільным стане. Каля 2 тон вадавугальнай суспензіі могуць замяніць 1 тону мазуту.
Вадавугальная суспензія для спальвання пераўзыходзіць іншых па эфектыўнасці згарання, эканоміі энергіі і экалагічных перавагах, што з'яўляецца важнай часткай тэхналогіі чыстага вугалю. Вадавугальную суспензію можна транспартаваць на вялікія адлегласці па трубаправодах з нізкімі інвестыцыямі і эксплуатацыйнымі выдаткамі. Яе можна непасрэдна спальваць без абязводжвання пасля прыбыцця на тэрмінал, а працэс захоўвання і транспарціроўкі цалкам закрыты.
Вада будзе прычынай страты цяпла і не зможа выпрацоўваць цяпло ў працэсе гарэння. Таму канцэнтрацыя вугалю павінна дасягаць адносна высокага ўзроўню — звычайна 65~70%. Хімічныя дабаўкі складаюць каля 1%. Страты цяпла, выкліканыя вадой, складаюць каля 4% ад цеплатворнай здольнасці вугальна-вадзяной суспензіі. Вада з'яўляецца непазбежнай сыравінай у газіфікацыі. З гэтага пункту гледжання канцэнтрацыю вугалю можна знізіць да 62%~65%, што можа прывесці да патэнцыйнага павелічэння ўтрымання кіслароду ў гарэнні.
Для палягчэння рэакцый гарэння і газіфікацыі да вадзяной суспензіі прад'яўляюцца пэўныя патрабаванні да дробнасці вугалю. Верхняя мяжа памеру часціц вадзяной суспензіі для паліва (памер часціц з хуткасцю праходжання не менш за 98%) складае 300 мкм, а ўтрыманне менш за 74 мкм (200 меш) — не менш за 75%. Дробнасць вадзяной суспензіі для газіфікацыі крыху большая, чым у вадзяной суспензіі для паліва. Верхняя мяжа памеру часціц дапускаецца да 1410 мкм (14 меш), а ўтрыманне менш за 74 мкм (200 меш) — ад 32% да 60%. Каб вадзяную суспензію было лёгка перапампоўваць і распыляць, да вадзяной суспензіі таксама прад'яўляюцца патрабаванні да цякучасці.
Пры пакаёвай тэмпературы і хуткасці зруху 100 с⁻¹ бачная глейкасць звычайна не павінна перавышаць 1000-1500 мПа·с. Вадавугальная суспензія, якая выкарыстоўваецца ў транспарце па трубаправодах на вялікія адлегласці, павінна мець бачную глейкасць не больш за 800 мПа·с пры нізкай тэмпературы (самая нізкая тэмпература года для закапаных труб) і хуткасць зруху 10 с⁻¹. Акрамя таго, вадавугальная суспензія павінна мець меншую глейкасць у цякучым стане, што зручна ў выкарыстанні; калі яна перастае цячы і знаходзіцца ў статычным стане, яна можа праяўляць высокую глейкасць для зручнага захоўвання.
Стабільнасць вадавугальнай суспензіі падчас захоўвання і транспарціроўкі вельмі важная, паколькі вадавугальная суспензія ўяўляе сабой сумесь цвёрдай і вадкай фаз, і яе лёгка аддзяліць ад цвёрдай і вадкай, таму патрабуецца, каб падчас захоўвання і транспарціроўкі не ўтвараліся "цвёрдыя асадкі". Так званыя "цвёрдыя асадкі" адносяцца да асадка, які немагчыма аднавіць у першапачатковым стане шляхам перамешвання вадавугальнай суспензіі. Здольнасць вадавугальнай суспензіі падтрымліваць характарыстыкі неўтварэння цвёрдых асадкаў называецца "стабільнасцю" вадавугальнай суспензіі. Дрэнная стабільнасць вадавугальнай суспензіі сур'ёзна паўплывае на вытворчасць, калі асадкі з'явяцца падчас захоўвання і транспарціроўкі.
II. Агляд тэхналогіі падрыхтоўкі вугальна-вадзяной суспензіі
Для вугальна-вадзяной суспензіі патрабуецца высокая канцэнтрацыя вугалю, дробны памер часціц, добрая цякучасць і добрая стабільнасць, каб пазбегнуць цвёрдых асадкаў. Адначасова дасягнуць усіх вышэйпералічаных уласцівасцей будзе складана, бо некаторыя з іх узаемна абмежаваныя. Напрыклад, павелічэнне канцэнтрацыі прывядзе да павелічэння глейкасці і пагаршэння цякучасці. Добрая цякучасць і нізкая глейкасць пагоршаць стабільнасць. Таму неабходна кантраляваць канцэнтрацыю ў рэжыме рэальнага часу.Ланметрпартатыўны шчыльнамермае дакладнасць да 0,003 г/мл, што дазваляе дасягнуць дакладнага вымярэння шчыльнасці і дакладна кантраляваць шчыльнасць завісі.
1. Правільна выберыце сырой вугаль для варкі цэлюлозы
Акрамя задавальнення патрабаванняў наступных карыстальнікаў, пры выбары якасці вугалю для варкі цэлюлозы неабходна таксама звярнуць увагу на яго ўласцівасці варкі цэлюлозы - складанасць варкі цэлюлозы. Некаторыя віды вугалю лёгка вырабляць у выглядзе высокаканцэнтраванай вадавугальнай суспензіі ў звычайных умовах. Для іншых відаў вугалю вырабляць высокаканцэнтраваную вадавугальную суспензію складана або патрабуецца больш складаны працэс варкі цэлюлозы і больш высокі кошт. Уласцівасці сыравіны для варкі цэлюлозы аказваюць вялікі ўплыў на інвестыцыі, сабекошт вытворчасці і якасць вадавугальнай суспензіі цэлюлознай фабрыкі. Таму неабходна асвоіць законы варкі цэлюлозы вугалю, а сырой вугаль для варкі цэлюлозы павінен выбірацца ў адпаведнасці з рэальнымі патрэбамі і прынцыпамі тэхнічнай мэтазгоднасці і эканамічнай рацыянальнасці.
2. Ацэнка
Для атрымання вугальна-вадзяной суспензіі патрабуецца не толькі памер часціц вугалю для дасягнення зададзенай тонкасці, але і добрае размеркаванне памераў часціц, каб часціцы вугалю рознага памеру маглі запаўняць адна адну, мінімізаваць прамежкі паміж часціцамі вугалю і дасягнуць больш высокай "эфектыўнасці штабелявання". Меншая колькасць прамежкаў можа паменшыць колькасць выкарыстоўванай вады, і лягчэй атрымаць высокаканцэнтраваную вугальна-вадзяную суспензію. Гэтую тэхналогію часам называюць "градаваннем".
3. Працэс і абсталяванне для варкі цэлюлозы
Пры зададзеных характарыстыках памеру часціц сырога вугалю і ўмовах драбнення, як дасягнуць больш высокай "эфектыўнасці штабелявання" размеркавання памераў часціц канчатковага прадукту вугальна-вадзяной суспензіі, патрабуецца разумны выбар абсталявання для драбнення і працэсу варкі цэлюлозы.
4. Выбар дабавак, якія адпавядаюць прадукцыйнасці
Каб дасягнуць высокай канцэнтрацыі, нізкай глейкасці, а таксама добрых рэалагічных уласцівасцей і стабільнасці вугальна-вадзяной суспензіі, неабходна выкарыстоўваць невялікую колькасць хімічных рэчываў, якія называюцца "дабаўкамі". Малекулы дабаўкі ўздзейнічаюць на мяжу паміж часцінкамі вугалю і вадой, што можа знізіць глейкасць, палепшыць дысперсію часціц вугалю ў вадзе і палепшыць стабільнасць вугальна-вадзяной суспензіі. Колькасць дабавак звычайна складае ад 0,5% да 1% ад колькасці вугалю. Існуе мноства разнавіднасцяў дабавак, і формула не з'яўляецца фіксаванай і павінна вызначацца эксперыментальным шляхам.
Час публікацыі: 13 лютага 2025 г.
