Szénvíz-szuszpenzió
I. Fizikai tulajdonságok és funkciók
A szén-víz iszap szénből, vízből és kis mennyiségű kémiai adalékanyagból készült iszap. Célja szerint a szén-víz iszapot nagy koncentrációjú szén-víz iszap tüzelőanyagra és Texaco kemence elgázosításához használt szén-víz iszapra osztják. A szén-víz iszap szivattyúzható, porlasztható, tárolható, meggyújtható és stabil állapotban elégethető. Körülbelül 2 tonna szén-víz iszap 1 tonna fűtőolajat helyettesíthet.
A szén-víz iszap elégetése felülmúlja a magas égési hatásfokot, az energiatakarékosságot és a környezeti előnyöket, ami a tiszta széntechnológia fontos részét képezi. A szén-víz iszap csővezetéken nagy távolságokra szállítható alacsony beruházási és üzemeltetési költségekkel. A terminálra érkezés után közvetlenül elégethető kiszáradás nélkül, a tárolási és szállítási folyamat pedig teljesen zárt.
A víz hőveszteséget okoz, és nem tud hőt termelni az égés során. Ezért a szén koncentrációjának viszonylag magas szintet kell elérnie -- általában 65 ~ 70%-ot. A kémiai adalékok körülbelül 1%-ot tesznek ki. A víz okozta hőveszteség a szén-víz iszap fűtőértékének körülbelül 4%-át teszi ki. A víz elkerülhetetlen nyersanyag a gázosítás során. Ebből a szempontból a szén koncentrációja 62% ~ 65%-ra csökkenthető, ami potenciálisan növelheti az oxigénégést.
Az égési és elgázosítási reakciók elősegítése érdekében a szén-víz iszapnak bizonyos követelményeknek kell megfelelnie a szén finomságával szemben. Az üzemanyaghoz használt szén-víz iszap szemcseméretének felső határa (a szemcseméret legalább 98%-os áteresztési sebességgel) 300 μm, a 74 μm-nél (200 mesh) kisebb szemcseméret-tartalom pedig legalább 75%. Az elgázosításhoz használt szén-víz iszap finomsága valamivel durvább, mint az üzemanyaghoz használt szén-víz iszapé. A szemcseméret felső határa elérheti a 1410 μm-t (14 mesh), a 74 μm-nél (200 mesh) kisebb szemcseméret-tartalom pedig 32% és 60% között lehet. A szén-víz iszap könnyű pumpálása és porlasztása érdekében a szén-víz iszapnak folyékonysági követelményei is vannak.
Szobahőmérsékleten és 100s nyírási sebesség mellett a látszólagos viszkozitás általában nem haladhatja meg az 1000-1500mPas-t. A nagy távolságú csővezetékes szállításhoz használt szén-víz zagy látszólagos viszkozitása alacsony hőmérsékleten (a föld alatti csövek esetében az év legalacsonyabb hőmérséklete) és 10s-1 nyírási sebesség mellett nem haladhatja meg a 800mPa·s-t. Ezenkívül az is szükséges, hogy a szén-víz zagy áramló állapotban alacsonyabb viszkozitással rendelkezzen, ami kényelmes a használata; amikor már nem áramlik és statikus állapotban van, magas viszkozitást mutathat a könnyű tárolás érdekében.
A szén-víz iszap stabilitása tárolás és szállítás során nagyon fontos, mivel a szén-víz iszap szilárd és folyékony fázisok keveréke, és könnyen elválasztható a szilárd és folyékony fázis, ezért tárolás és szállítás során nem szabad „kemény csapadék” képződnie. Az úgynevezett „kemény csapadék” olyan csapadékra utal, amelyet a szén-víz iszap keverésével nem lehet visszaállítani eredeti állapotába. A szén-víz iszap azon képességét, hogy fenntartsa a kemény csapadékképződés elkerülését, a szén-víz iszap „stabilitásának” nevezzük. A rossz stabilitású szén-víz iszap komolyan befolyásolja a termelést, ha a tárolás és szállítás során csapadék keletkezik.
II. A szén-víz zagykészítési technológia áttekintése
A szén-víz szuszpenzióhoz magas szénkoncentráció, finom szemcseméret, jó folyékonyság és jó stabilitás szükséges a kemény kicsapódás elkerülése érdekében. Nehéz lesz a fenti tulajdonságok egyidejű teljesítése, mivel némelyikük kölcsönösen korlátozott. Például a koncentráció növelése a viszkozitás növekedését, a folyékonyság romlását okozza. A jó folyékonyság és az alacsony viszkozitás rontja a stabilitást. Ezért a koncentráció valós idejű monitorozása szükséges. ALonnméterkézi sűrűségmérőakár 0,003 g/ml pontossággal rendelkezik, amely lehetővé teszi a pontos sűrűségmérést és a zagy sűrűségének pontos szabályozását.
1. Válassza ki helyesen a nyersszenet a pépesítéshez
A feldolgozóipari felhasználók igényeinek kielégítése mellett a pépesítéshez használt szén minőségének a pépesítési tulajdonságaira – a pépesítés nehézségére – is figyelni kell. Egyes szenekből normál körülmények között könnyű nagy koncentrációjú szén-víz iszapot előállítani. Más szenek esetében a nagy koncentrációjú szén-víz iszap előállítása nehezebb vagy bonyolultabb pépesítési eljárást és magasabb költségeket igényel. A pépesítéshez használt nyersanyagok pépesítési tulajdonságai nagy hatással vannak a pépgyártó üzem beruházási költségeire, termelési költségeire és szén-víz iszapjának minőségére. Ezért elsajátítani kell a szén pépesítési tulajdonságainak törvényét, és a pépesítéshez használt nyersszenet a tényleges igényeknek, valamint a műszaki megvalósíthatóság és a gazdasági racionalitás elvei szerint kell kiválasztani.
2. Osztályozás
A szén-víz zagy előállításához nemcsak a szénszemcsék méretének kell elérnie a megadott finomságot, hanem jó szemcseméret-eloszlásra is szükség van, hogy a különböző méretű szénszemcsék kitölthessék egymást, minimalizálják a szénszemcsék közötti réseket, és nagyobb „halmozási hatékonyságot” érjenek el. Kevesebb rés csökkentheti a felhasznált víz mennyiségét, és könnyen előállítható nagy koncentrációjú szén-víz zagy. Ezt a technológiát néha „osztályozásnak” is nevezik.
3. Pépesítési folyamat és berendezések
Az adott nyers szén szemcseméret-jellemzők és őrölhetőségi feltételek mellett a szén-víz szuszpenzió végtermékének szemcseméret-eloszlásának magasabb „halmozási hatékonyság” eléréséhez ésszerű őrlőberendezés- és pépesítési folyamatválasztásra van szükség.
4. Teljesítményhez illő adalékanyagok kiválasztása
A szén-víz szuszpenzió magas koncentrációjának, alacsony viszkozitásának, valamint jó reológiai tulajdonságainak és stabilitásának eléréséhez kis mennyiségű kémiai anyagot, úgynevezett "adalékanyagot" kell használni. Az adalékanyag molekulái a szénrészecskék és a víz közötti határfelületre hatnak, csökkentve a viszkozitást, javítva a szénrészecskék vízben való diszperzióját és a szén-víz szuszpenzió stabilitását. Az adalékanyagok mennyisége általában a szén mennyiségének 0,5% és 1% között van. Az adalékanyagoknak számos fajtája létezik, és a képletük nincs rögzítve, kísérleti kutatással kell meghatározni.
Közzététel ideje: 2025. február 13.
