高濃度水煤漿制備技術(shù)探析

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1、高濃度水煤漿制備技術(shù)探析摘?要高濃度水煤漿是通過(guò)物理方法得到的一種低污染、高效率、可管道輸送的代油煤基流體燃料。它以煤為主體,但是具有液體的流動(dòng)性和良好的穩(wěn)定性,易于裝卸、儲(chǔ)存、輸送及直接霧化燃燒,具有節(jié)能環(huán)保雙重優(yōu)勢(shì),是潔凈煤技術(shù)的重要組成部分。筆者在七年的GE工藝試開(kāi)車(chē)中積累了一定的實(shí)際操作經(jīng)驗(yàn),以下就高濃度水煤漿制備技術(shù)方面闡述在本文提出個(gè)人見(jiàn)解。關(guān)鍵詞物理方法;低污染;高效率;制備技術(shù)中圖分類(lèi)號(hào)TQ536文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)1673-9671-(2012)072-0202-01我國(guó)水煤漿技術(shù)經(jīng)過(guò)20多年的開(kāi)發(fā)研究和工業(yè)應(yīng)用示范,在制漿技術(shù)、添加劑技術(shù)、制

2、漿設(shè)備儲(chǔ)裝運(yùn)技術(shù)和工程技術(shù)方面都取得了重大突破,已具備工業(yè)化推廣應(yīng)用的條件,是一種很有發(fā)展?jié)摿Φ臐崈裘杭夹g(shù)。1水煤漿的特性作為原料用的水煤漿應(yīng)具備以下特性:1)為了有較高的熱值,水煤漿的含煤濃度要高,通常水煤漿的濃度要在60%以上。2)為便于泵送和霧化,粘度要低,并具有良好的流變特性。3)為防止產(chǎn)生沉淀,應(yīng)有良好的穩(wěn)定性。一般要求能靜置存放48小時(shí)不產(chǎn)生不可恢復(fù)的硬沉淀。為提高煤炭的燃燒效率,煤粒應(yīng)達(dá)到一定的細(xì)度。一般要求粒度上限為14目,其中小于200目的含量不少于40%。2制漿用煤的選擇制漿用煤的選擇一方面要滿(mǎn)足用戶(hù)實(shí)際采購(gòu)的需要,另一方面應(yīng)考慮煤炭的成漿性

3、難易,因?yàn)樗苯佑绊懙剿簼{產(chǎn)品的質(zhì)量與后工序的生產(chǎn)成本。所以制漿用煤要從以下幾點(diǎn)考慮:1)從燃燒角度出發(fā),煤種的揮發(fā)分含量不能太低,通常要求煤炭的揮發(fā)分〉28%,否則煤漿不易穩(wěn)定著火燃燒。2)為控制氣化煤耗、氧耗及耐火磚的損耗,要求煤種的灰熔點(diǎn)不高于1350°C,否則就要采取加助溶劑或配煤的方法。3)為防止灰渣流動(dòng)不暢,要注意灰渣的粘溫特性,液態(tài)排渣的氣化爐的操作溫度視灰渣的粘溫特性而定,一般高于煤灰熔點(diǎn)30°C-50°Co而灰渣的最佳粘度應(yīng)控制在15Pa.s-40Pa.s之間。4)為了保證合理的級(jí)配,對(duì)煤的哈氏可磨指數(shù)有一定的要求,一般要求煤的哈氏可磨指數(shù)在

4、50-60以上。5)煤炭的成漿性,煤炭的成漿性與煤炭本身的理化性質(zhì)有密切關(guān)系,煤階越低、內(nèi)在水分越高、煤中O/C比越高、親水官能團(tuán)越多、孔隙越發(fā)達(dá),煤中所含可溶性高價(jià)金屬離子越多、煤的制漿難度就越大。所以要考慮煤種的內(nèi)在水分不能大于8%o6)煤炭的發(fā)熱量、灰分、硫分等指標(biāo),應(yīng)根據(jù)用戶(hù)的需求而定。所以,合理選擇煤種是十分重要的。除泥化程度高或其他原因無(wú)法入洗的中階煤外,制漿用煤應(yīng)定位于動(dòng)力煤,尤其是低階動(dòng)力煤,目的在于合理利用資源。7)煤種的其它要求,神和氯的含量要低,碑易造成變換觸媒的慢性中毒,氯會(huì)腐蝕不銹鋼管道,一般要控制在120-150*10-6之間。3煤的

5、粒度分布制備高濃度水煤漿時(shí),要求煤炭不但應(yīng)磨至一定的細(xì)度,更重要的是它的粒度分布應(yīng)能使大小顆粒相互充填,降低了空隙率,使堆積效率高的技術(shù)稱(chēng)“級(jí)配”。顆粒的堆積性能是一個(gè)非常復(fù)雜的問(wèn)題,因?yàn)轭w粒形狀及粒徑的離散性都是隨機(jī)的。要想制備高濃度的水煤漿,就要求漿中煤顆粒的粒度分布具有較高的堆積效率,即要求煤顆粒堆積時(shí)空隙少,固體容積濃度高,堆積效率與粒度分布的關(guān)系,是水煤漿制備技術(shù)的重要技術(shù)之一。細(xì)粒度較多,既可以實(shí)現(xiàn)合理的“級(jí)配”,也會(huì)增加煤漿的穩(wěn)定性,"超細(xì)粉”的添加,也是下一個(gè)研究方向。4水煤漿添加劑煤為疏水性物質(zhì),不易為水所潤(rùn)濕。水煤漿屬粗分散體系,很容易產(chǎn)生煤

6、水分離,煤漿中的粗顆粒受重力影響,極易下沉,而細(xì)顆粒易與相互凝聚而加速下沉。添加劑是一類(lèi)表面活性劑,具有兩親分子結(jié)構(gòu),添加劑的好壞,直接影響到水煤漿的流動(dòng)性、穩(wěn)定性等成漿性能。分散劑作用是改善煤粉的潤(rùn)濕程度,提高煤粒表面的電位,使煤粒在水中能更好潤(rùn)濕和分散,降低粘度和改善流動(dòng)性;穩(wěn)定劑作用是防止煤漿在儲(chǔ)存與運(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生硬沉淀。當(dāng)前國(guó)內(nèi)外廣為應(yīng)用的分散劑是非離子型的蔡磺酸鹽或木質(zhì)磺酸鹽,其優(yōu)點(diǎn)是適用性強(qiáng)、價(jià)格便宜,降粘度效果好。5制漿工藝制漿工藝主要依據(jù)是原料煤的性質(zhì)、添加劑的特性、制漿設(shè)備性能和用戶(hù)對(duì)水煤漿質(zhì)量的要求等。水煤漿制備的關(guān)鍵技術(shù)是煤種的選擇、級(jí)配控

7、制技術(shù)和添加劑技術(shù)。制漿工藝的選擇,一般主張采用濕法磨礦制漿工藝,濕法磨礦又有高濃度磨礦和中濃度磨礦兩種方法,對(duì)易成漿與中等成漿性的煤種,易采用高濃度一段磨礦制漿工藝。它有更多的優(yōu)點(diǎn):磨礦過(guò)程中分散劑能及時(shí)與煤粒新生表面接觸,有利于提高制漿效果,我國(guó)自己建設(shè)的水煤漿制備廠大多采用這種制漿工藝。6其他主要技術(shù)措施在工程設(shè)計(jì)中,當(dāng)制漿工藝確定后,尚需解決一系列工程技術(shù)問(wèn)題,并根據(jù)建廠條件,采取有效措施。1)選擇合適的破碎粒度,滿(mǎn)足磨機(jī)對(duì)入料粒度分布的要求。2)選擇合適的原料煤輸送系統(tǒng),保證輸煤通暢。3)選擇合適的磨機(jī)結(jié)構(gòu)參數(shù),確保磨機(jī)出料的粒度級(jí)配滿(mǎn)足成漿要求。4)

8、選擇符合煤種特性的添加劑

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