Lama de água de carvão
I. Propriedades físicas e funções
A pasta de carvão-água é uma pasta composta de carvão, água e uma pequena quantidade de aditivos químicos. De acordo com sua finalidade, a pasta de carvão-água é dividida em combustível de alta concentração e pasta de carvão-água para gaseificação em fornos Texaco. A pasta de carvão-água pode ser bombeada, atomizada, armazenada, inflamada e queimada em condições estáveis. Cerca de 2 toneladas de pasta de carvão-água podem substituir 1 tonelada de óleo combustível.
A polpa de carvão-água para queima apresenta desempenho superior em alta eficiência de combustão, economia de energia e benefícios ambientais, sendo um componente importante da tecnologia de carvão limpo. A polpa de carvão-água pode ser transportada por longas distâncias por dutos com baixo investimento e baixo custo operacional. Ela pode ser queimada diretamente sem desidratação após chegar ao terminal, e o processo de armazenamento e transporte é totalmente fechado.
A água causa perda de calor e não gera calor no processo de combustão. Portanto, a concentração de carvão deve atingir um nível relativamente alto — 65 a 70% em geral. As adições químicas são de cerca de 1%. A perda de calor causada pela água é responsável por cerca de 4% do valor calorífico da pasta de carvão e água. A água é uma matéria-prima inevitável na gaseificação. Desse ponto de vista, a concentração de carvão pode ser reduzida para 62% a 65%, o que pode causar um aumento potencial na combustão de oxigênio.
Para facilitar as reações de combustão e gaseificação, a pasta de carvão e água possui certos requisitos de finura do carvão. O limite superior do tamanho de partícula da pasta de carvão e água para combustível (tamanho de partícula com taxa de passagem não inferior a 98%) é de 300 μm, e o teor de menos de 74 μm (malha 200) não é inferior a 75%. A finura da pasta de carvão e água para gaseificação é ligeiramente mais grossa do que a da pasta de carvão e água para combustível. O limite superior do tamanho de partícula pode atingir 1410 μm (malha 14), e o teor de menos de 74 μm (malha 200) é de 32% a 60%. Para facilitar o bombeamento e a atomização da pasta de carvão e água, ela também possui requisitos de fluidez.
À temperatura ambiente e a uma taxa de cisalhamento de 100 s, a viscosidade aparente geralmente não deve ser superior a 1000-1500 mPa·s. A pasta de carvão-água utilizada no transporte por dutos de longa distância requer uma viscosidade aparente de no máximo 800 mPa·s em baixas temperaturas (a temperatura mais baixa do ano para tubulações subterrâneas) e uma taxa de cisalhamento de 10 s·s. Além disso, também é necessário que a pasta de carvão-água tenha uma viscosidade menor quando em estado fluido, o que é conveniente para o uso; quando para de fluir e está em estado estático, pode apresentar alta viscosidade para fácil armazenamento.
A estabilidade da pasta de água e carvão durante o armazenamento e o transporte é muito importante, pois a pasta de água e carvão é uma mistura de fases sólida e líquida, sendo fácil separar sólidos e líquidos, sendo necessário que não haja "precipitação sólida" durante o armazenamento e o transporte. A chamada "precipitação sólida" refere-se ao precipitado que não pode ser restaurado ao seu estado original pela agitação da pasta de água e carvão. A capacidade da pasta de água e carvão de manter o desempenho de não produzir precipitação sólida é chamada de "estabilidade" da pasta de água e carvão. Uma pasta de água e carvão com baixa estabilidade afetará seriamente a produção quando ocorrer precipitação durante o armazenamento e o transporte.
II. Visão geral da tecnologia de preparação de polpa de carvão e água
A pasta de carvão-água requer alta concentração de carvão, granulometria fina, boa fluidez e boa estabilidade para evitar a precipitação de partículas sólidas. Será difícil atender a todas as propriedades acima ao mesmo tempo, pois algumas delas são mutuamente restritas. Por exemplo, o aumento da concentração causará o aumento da viscosidade e a deterioração da fluidez. Boa fluidez e baixa viscosidade prejudicarão a estabilidade. Portanto, é necessário monitorar a concentração em tempo real.Lonnímetromedidor de densidade portátiltem uma precisão de até 0,003 g/ml, o que pode atingir medições de densidade precisas e controlar com precisão a densidade da pasta.
1. Selecione corretamente o carvão bruto para polpação
Além de atender às necessidades dos usuários finais, a qualidade do carvão para polpação também deve levar em consideração suas propriedades de polpação – a dificuldade de polpação. Alguns carvões são fáceis de produzir em condições normais com lama de carvão-água de alta concentração. Para outros carvões, a produção de lama de carvão-água de alta concentração é difícil ou requer um processo de polpação mais complexo e um custo mais alto. As propriedades de polpação das matérias-primas para polpação têm um grande impacto no investimento, no custo de produção e na qualidade da lama de carvão-água da planta de polpação. Portanto, a lei das propriedades de polpação do carvão deve ser dominada, e o carvão bruto para polpação deve ser selecionado de acordo com as necessidades reais e os princípios de viabilidade técnica e racionalidade econômica.
2. Classificação
A pasta de carvão-água não só requer que o tamanho das partículas de carvão atinja a finura especificada, como também requer uma boa distribuição granulométrica, para que partículas de carvão de diferentes tamanhos possam se preencher, minimizar as lacunas entre as partículas de carvão e alcançar uma maior "eficiência de empilhamento". Menos lacunas podem reduzir a quantidade de água utilizada, e é fácil produzir pasta de carvão-água de alta concentração. Essa tecnologia às vezes é chamada de "classificação".
3. Processo e equipamento de polpação
Dadas as características de tamanho de partículas de carvão bruto e as condições de moagem, como fazer com que a distribuição do tamanho de partículas do produto final da pasta de carvão e água atinja uma maior "eficiência de empilhamento" requer uma seleção razoável de equipamento de moagem e processo de polpação.
4. Seleção de aditivos adequados ao desempenho
Para que a pasta de carvão e água atinja alta concentração, baixa viscosidade e boa reologia e estabilidade, é necessário o uso de uma pequena quantidade de agentes químicos, denominados "aditivos". As moléculas do aditivo atuam na interface entre as partículas de carvão e a água, o que pode reduzir a viscosidade, melhorar a dispersão das partículas de carvão na água e melhorar a estabilidade da pasta de carvão e água. A quantidade de aditivos é geralmente de 0,5% a 1% da quantidade de carvão. Existem muitas variedades de aditivos, e a fórmula não é fixa e deve ser determinada por meio de pesquisa experimental.
Horário da publicação: 13 de fevereiro de 2025
