Anglies vandens suspensija
I. Fizinės savybės ir funkcijos
Anglies ir vandens mišinys – tai mišinys, pagamintas iš anglies, vandens ir nedidelio kiekio cheminių priedų. Pagal paskirtį anglies ir vandens mišinys skirstomas į didelės koncentracijos anglies ir vandens mišinį kuro pavidalu ir anglies ir vandens mišinį, skirtą „Texaco“ krosnies dujofikacijai. Anglies ir vandens mišinį galima pumpuoti, purkšti, laikyti, uždegti ir deginti stabilioje būsenoje. Maždaug 2 tonos anglies ir vandens mišinio gali pakeisti 1 toną mazuto.
Anglies ir vandens suspensija deginimui pranoksta didelį degimo efektyvumą, taupo energiją ir yra viena iš svarbių švarios anglies technologijos dalių. Anglies ir vandens suspensiją galima transportuoti dideliais atstumais vamzdynais, be didelių investicijų ir mažų eksploatavimo išlaidų. Atvykus į terminalą, ją galima tiesiogiai deginti be dehidratacijos, o saugojimo ir transportavimo procesas yra visiškai uždaras.
Vanduo sukels šilumos nuostolius ir degimo procese negalės generuoti šilumos. Todėl anglies koncentracija turėtų pasiekti santykinai aukštą lygį – paprastai 65–70 %. Cheminių medžiagų priemaišos sudaro apie 1 %. Vandens sukelti šilumos nuostoliai sudaro apie 4 % anglies ir vandens mišinio kaloringumo. Vanduo yra neišvengiama žaliava dujofikacijos procese. Šiuo požiūriu anglies koncentraciją galima sumažinti iki 62–65 %, o tai gali padidinti deguonies degimą.
Siekiant palengvinti degimo ir dujofikacijos reakcijas, anglies ir vandens mišiniui keliami tam tikri anglies smulkumo reikalavimai. Degalams skirto anglies ir vandens mišinio dalelių dydžio viršutinė riba (dalelių dydis, kurio pralaidumo greitis ne mažesnis kaip 98 %) yra 300 μm, o dalelių kiekis, mažesnis nei 74 μm (200 akių), yra ne mažesnis kaip 75 %. Dujofikavimui skirto anglies ir vandens mišinio smulkumas yra šiek tiek stambesnis nei kurui skirto anglies ir vandens mišinio. Dalelių dydžio viršutinė riba gali siekti 1410 μm (14 akių), o dalelių kiekis, mažesnis nei 74 μm (200 akių), yra 32–60 %. Kad anglies ir vandens mišinį būtų lengva pumpuoti ir purkšti, jam taip pat keliami takumo reikalavimai.
Kambario temperatūroje ir esant 100 s šlyties greičiui, tariamasis klampumas paprastai neturi viršyti 1000–1500 mPas. Didelio nuotolio vamzdynų transportavimui naudojamai anglies ir vandens suspensijai žemoje temperatūroje (žemiausia metų temperatūra po žeme esantiems vamzdžiams) tariamasis klampumas turi būti ne didesnis kaip 800 mPa·s, o šlyties greitis – 10 s⁻¹. Be to, taip pat reikalaujama, kad tekančios būsenos anglies ir vandens suspensijos klampumas būtų mažesnis, kad būtų patogu naudoti; kai ji nustoja tekėti ir yra statinėje būsenoje, ji gali būti didelio klampumo, kad būtų lengva laikyti.
Anglies ir vandens suspensijos stabilumas sandėliavimo ir transportavimo metu yra labai svarbus, nes anglies ir vandens suspensija yra kietos ir skystos fazių mišinys, todėl kietąją ir skystąją fazes lengva atskirti, todėl sandėliavimo ir transportavimo metu būtina, kad nesusidarytų „kietų nuosėdų“. Vadinamieji „kietieji nuosėdos“ reiškia nuosėdas, kurių negalima atkurti į pradinę būseną maišant anglies ir vandens suspensiją. Anglies ir vandens suspensijos gebėjimas išlaikyti savybę nesusidaryti kietiems nuosėdoms vadinamas anglies ir vandens suspensijos „stabilumu“. Prastas anglies ir vandens suspensijos stabilumas rimtai paveiks gamybą, kai sandėliavimo ir transportavimo metu susidarys nuosėdos.
II. Anglies ir vandens suspensijos paruošimo technologijos apžvalga
Anglies ir vandens suspensijai reikalinga didelė anglies koncentracija, smulkūs daleliai, geras takumas ir geras stabilumas, kad būtų išvengta kietų kritulių. Bus sunku pasiekti visas aukščiau išvardytas savybes vienu metu, nes kai kurios iš jų yra tarpusavyje ribojamos. Pavyzdžiui, didinant koncentraciją, padidės klampumas ir pablogės takumas. Geras takumas ir mažas klampumas pablogins stabilumą. Todėl būtina stebėti koncentraciją realiuoju laiku.Lonmetrasrankinis tankio matuoklisTikslumas siekia iki 0,003 g/ml, todėl galima tiksliai išmatuoti tankį ir tiksliai kontroliuoti srutos tankį.
1. Tinkamai pasirinkite žaliavinę anglį celiuliozės gamybai
Be to, kad būtų patenkinti tolesnių vartotojų reikalavimai, renkantis celiuliozės gamybai skirtą anglį, reikia atkreipti dėmesį ir į jos celiuliozės savybes – celiuliozės gamybos sudėtingumą. Iš kai kurių anglių įprastomis sąlygomis lengva pagaminti didelės koncentracijos anglių ir vandens mišinį. Kitoms anglims pagaminti didelės koncentracijos anglių ir vandens mišinį yra sunkiau arba reikia sudėtingesnio celiuliozės gamybos proceso ir didesnių sąnaudų. Celiuliozės gamybai skirtų žaliavų celiuliozės gamybos savybės daro didelę įtaką investicijoms, gamybos sąnaudoms ir celiuliozės gamyklos anglių ir vandens mišinio kokybei. Todėl reikėtų įsisavinti anglių celiuliozės gamybos savybių dėsnį, o žaliavinę anglį celiuliozės gamybai reikėtų pasirinkti atsižvelgiant į realius poreikius ir techninio įgyvendinamumo bei ekonominio racionalumo principus.
2. Įvertinimas
Anglies ir vandens suspensijai gaminti ne tik reikia, kad anglies dalelių dydis pasiektų nurodytą smulkumą, bet ir geras dalelių dydžio pasiskirstymas, kad skirtingo dydžio anglies dalelės galėtų užpildyti viena kitą, sumažinti tarpus tarp anglies dalelių ir pasiekti didesnį „krovimo efektyvumą“. Mažiau tarpų gali sumažinti sunaudojamo vandens kiekį, be to, lengva pagaminti didelės koncentracijos anglies ir vandens suspensiją. Ši technologija kartais vadinama „rūšiavimu“.
3. Plaušienos gamybos procesas ir įranga
Atsižvelgiant į pateiktas neapdorotos anglies dalelių dydžio charakteristikas ir malimo sąlygas, norint pasiekti didesnį anglies ir vandens suspensijos galutinio produkto dalelių dydžio pasiskirstymą, reikia tinkamai parinkti malimo įrangą ir celiuliozės gamybos procesą.
4. Našumą atitinkančių priedų pasirinkimas
Norint, kad anglies ir vandens suspensija pasiektų didelę koncentraciją, mažą klampumą, gerą reologinę sudėtį ir stabilumą, reikia naudoti nedidelį kiekį cheminių medžiagų, vadinamų „priedais“. Priedo molekulės veikia anglies dalelių ir vandens sąsają, todėl gali sumažinti klampumą, pagerinti anglies dalelių dispersiją vandenyje ir pagerinti anglies ir vandens suspensijos stabilumą. Priedų kiekis paprastai sudaro 0,5–1 % anglies kiekio. Yra daug priedų rūšių, o jų formulė nėra fiksuota ir turi būti nustatyta eksperimentiniais tyrimais.
Įrašo laikas: 2025 m. vasario 13 d.
