Көмір суы
I. Физикалық қасиеттер мен функциялар
Көмір-су суспензиясы – көмірден, судан және аз мөлшердегі химиялық қоспалардан жасалған суспензия. Мақсаты бойынша көмір-су суспензиясы тексако пешін газдандыру үшін жоғары концентрлі көмір-су суспензиясы және көмір-су суспензиясы болып бөлінеді. Көмір-су суспензиясын тұрақты күйде айдауға, атомизациялауға, сақтауға және тұтандыруға және жағуға болады. 1 тонна мазуттың орнын 2 тоннаға жуық көмір-су суспензиясы толтыра алады.
Жағуға арналған көмір-су суспензиясы жоғары жану тиімділігі, энергияны үнемдеу және қоршаған ортаға пайдасы, таза көмір технологиясының маңызды бөлігі болып табылады. Көмір-су суспензиясы аз инвестиция және төмен пайдалану шығындарымен құбыр көлігімен ұзақ қашықтыққа тасымалдана алады. Терминалға келгеннен кейін оны сусыздандырусыз тікелей жағуға болады, сақтау және тасымалдау процесі толығымен жабылады.
Су жылуды жоғалтады және жану процесінде жылуды шығара алмайды. Сондықтан көмірдің концентрациясы салыстырмалы түрде жоғары деңгейге жетуі керек - жалпы алғанда 65 ~ 70%. Химиялық қоспалар шамамен 1% құрайды. Судың әсерінен болатын жылу шығыны көмір-су суспензиясының жылулық құндылығының шамамен 4% құрайды. Су газдандыруда сөзсіз шикізат болып табылады. Осы тұрғыдан алғанда, көмір концентрациясын 62% ~ 65% дейін төмендетуге болады, бұл оттегінің жануын арттыруы мүмкін.
Жану және газдандыру реакцияларын жеңілдету үшін көмір-су суспензиясы көмірдің ұсақтығына белгілі талаптар қояды. Отынға арналған көмір-су суспензиясының бөлшектер мөлшерінің жоғарғы шегі (өткізу жылдамдығы 98% кем емес бөлшектердің өлшемі) 300 мкм құрайды, ал 74 мкм (200 тор) кем мазмұны 75% кем емес. Газдандыруға арналған көмір-су суспензиясының ұсақтығы отынға арналған көмір-сулы суспензияға қарағанда сәл дөрекі. Бөлшек өлшемінің жоғарғы шегі 1410 мкм (14 тор) жетуге рұқсат етіледі, ал 74 мкм (200 тор) кем мазмұны 32% - 60% құрайды. Көмір-су суспензиясын айдау және тозаңдату оңай болуы үшін, көмір-сулы суспензияда аққыштыққа да талаптар қойылады.
Бөлме температурасында және 100 с ығысу жылдамдығында көрінетін тұтқырлық әдетте 1000-1500 мПас жоғары болмауы керек. Ұзақ қашықтыққа құбыр тасымалдауда қолданылатын көмір-су суспензиясы төмен температура кезінде (жер астында көмілген құбырлар үшін жылдың ең төменгі температурасы) 800мПа·с аспайтын көрінетін тұтқырлықты және 10с-1 ығысу жылдамдығын қажет етеді. Сонымен қатар, көмір-су суспензиясы ағынды күйде болған кезде тұтқырлығының төмен болуы талап етіледі, бұл қолдануға ыңғайлы; ол ағуды тоқтатып, статикалық күйде болғанда, оңай сақтау үшін жоғары тұтқырлықты көрсете алады.
Сақтау және тасымалдау кезінде көмір-су суспензиясының тұрақтылығы өте маңызды, өйткені көмір-су суспензиясы қатты және сұйық фазалардың қоспасы болып табылады және қатты және сұйықты оңай ажыратады, сондықтан сақтау және тасымалдау кезінде «қатты жауын-шашынның» болмауы талап етіледі. «Қатты жауын-шашын» деп аталатын тұнбаға көмір-су ерітіндісін араластыру арқылы бастапқы қалпына келтіруге болмайтын тұнбаны айтады. Көмір-су суспензиясының қатты жауын-шашынсыз өнімділікті сақтау қабілеті көмір-су суспензиясының «тұрақтылығы» деп аталады. Тұрақтылығы нашар көмір-су суспензиясы сақтау және тасымалдау кезінде жауын-шашын пайда болғаннан кейін өндіріске айтарлықтай әсер етеді.
II. Көмір-су суспензиясын дайындау технологиясына шолу
Көмір-су суспензиясы қатты жауын-шашынның алдын алу үшін көмірдің жоғары концентрациясын, ұсақ бөлшектердің мөлшерін, жақсы өтімділікті және жақсы тұрақтылықты қажет етеді. Жоғарыда аталған қасиеттердің барлығын бір уақытта кездестіру қиын болады, өйткені олардың кейбіреулері өзара шектелген. Мысалы, концентрацияның жоғарылауы тұтқырлықтың жоғарылауына және өтімділіктің нашарлауына әкеледі. Жақсы өтімділік пен төмен тұтқырлық тұрақтылықты нашарлатады. Сондықтан нақты уақыт режимінде концентрацияны бақылау қажет. TheЛоннметрқолдық тығыздық өлшегіш0,003 г/мл дейінгі дәлдікке ие, ол тығыздықты дәл өлшеуге қол жеткізе алады және суспензияның тығыздығын дәл басқарады.
1. Целлюлоза үшін өңделмеген көмірді дұрыс таңдаңыз
Төменгі ағынды пайдаланушылардың талаптарын қанағаттандырумен қатар, целлюлозаға арналған көмірдің сапасына, сонымен қатар оның ұнтақталу қасиеттеріне - целлюлозаның қиындығына назар аудару керек. Кейбір көмірлерді қалыпты жағдайда жоғары концентрациялы көмір-су суспензиясын жасау оңай. Басқа көмірлер үшін жоғары концентрлі көмір-су суспензиясын жасау қиын немесе күрделірек целлюлоза процесін және жоғары шығындарды талап етеді. Целлюлозаға арналған шикізаттың целлюлозалық қасиеттері целлюлоза зауытының көмір-су суспензиясының инвестициясына, өндіріс құнына және сапасына үлкен әсер етеді. Сондықтан көмірдің ұнтақталу қасиеттерінің заңын меңгеру керек, ал целлюлозаға арналған шикізатты нақты қажеттіліктерге және техникалық және экономикалық ұтымдылық принциптеріне сәйкес таңдау керек.
2. Баға қою
Көмір-су суспензиясы белгіленген ұсақтыққа жету үшін көмір бөлшектерінің өлшемін талап етіп қана қоймайды, сонымен қатар әртүрлі мөлшердегі көмір бөлшектері бір-бірін толтырып, көмір бөлшектерінің арасындағы бос орындарды азайтып, жоғарырақ «қабаттау тиімділігіне» қол жеткізе алатындай жақсы бөлшектердің мөлшерін бөлуді талап етеді. Саңылаулардың аз болуы пайдаланылатын судың мөлшерін азайтуы мүмкін және жоғары концентрлі көмір-су суспензиясын жасау оңай. Бұл технологияны кейде «бағалау» деп те атайды.
3. Целлюлозаны дайындау процесі және жабдықтары
Берілген шикі көмірдің бөлшектерінің өлшемдік сипаттамалары мен ұнтақталу шарттарында көмір-су суспензиясының соңғы өнімінің бөлшектердің мөлшерін бөлуді қалай жоғарырақ «қабаттау тиімділігіне» жету үшін ұнтақтау жабдығы мен пульпинг процесін дұрыс таңдау қажет.
4. Өнімділікке сәйкес келетін қоспаларды таңдау
Көмір-су суспензиясы жоғары концентрацияға, төмен тұтқырлыққа, жақсы реологияға және тұрақтылыққа қол жеткізу үшін «қоспалар» деп аталатын химиялық агенттердің аз мөлшерін пайдалану керек. Қоспаның молекулалары көмір бөлшектері мен су арасындағы интерфейске әсер етеді, бұл тұтқырлықты төмендетеді, көмір бөлшектерінің судағы дисперсиясын жақсартады және көмір-су суспензиясының тұрақтылығын жақсартады. Қоспалардың мөлшері әдетте көмір мөлшерінің 0,5% -дан 1% -ын құрайды. Қоспалардың көптеген сорттары бар және формуласы бекітілмеген және эксперименталды зерттеулер арқылы анықталуы керек.
Хабарлама уақыты: 13 ақпан 2025 ж
