Hiilivesiliete
I. Fyysiset ominaisuudet ja toiminnot
Hiili-vesiliete on hiilestä, vedestä ja pienestä määrästä kemiallisia lisäaineita valmistettu liete. Tarkoituksen mukaan hiilivesiliete jaetaan Texaco-uunikaasutusta varten korkeapitoisuuteen hiilivesilietepolttoaineeseen ja hiilivesilietteeseen. Kivihiili-vesiliete voidaan pumpata, sumuttaa, varastoida ja sytyttää ja polttaa vakaassa tilassa. Noin 2 tonnilla hiili-vesilietettä voi korvata 1 tonnin polttoöljyä.
Poltettava hiili-vesiliete on tehokkaampi palamistehokkuuden, energiansäästön ja ympäristöhyötyjen suhteen, mikä on tärkeä osa puhdasta hiiliteknologiaa. Kivihiili-vesilietettä voidaan kuljettaa pitkiä matkoja putkikuljetuksella pienin investoinnein ja alhaisin käyttökustannuksin. Se voidaan polttaa suoraan ilman kuivumista terminaaliin saapumisen jälkeen, ja varastointi- ja kuljetusprosessi on täysin suljettu.
Vesi aiheuttaa lämpöhäviöitä eikä voi tuottaa lämpöä palamisprosessissa. Siksi hiilen pitoisuuden pitäisi saavuttaa suhteellisen korkea taso - 65 ~ 70 % yleensä. Kemialliset lisäykset ovat noin 1 %. Veden aiheuttama lämpöhäviö on noin 4 % hiilivesilietteen lämpöarvosta. Vesi on väistämätön raaka-aine kaasutuksessa. Tästä näkökulmasta kivihiilen pitoisuus voidaan laskea 62 % ~ 65 %:iin, mikä voi aiheuttaa mahdollisesti lisääntyvää hapen palamista.
Palamis- ja kaasutusreaktioiden helpottamiseksi hiili-vesilietteellä on tietyt vaatimukset hiilen hienoudelle. Polttoaineen hiili-vesilietteen hiukkaskoon yläraja (hiukkaskoko, jonka läpäisynopeus on vähintään 98 %) on 300 μm ja alle 74 μm (200 mesh) pitoisuus on vähintään 75%. Kaasutettavan hiilivesilietteen hienous on hieman karkeampaa kuin polttoaineeksi tarkoitetun hiilivesilietteen. Partikkelikoon yläraja saa olla 1410 μm (14 mesh), ja alle 74 μm (200 mesh) pitoisuus on 32 % - 60 %. Jotta hiilivesiliete olisi helppo pumpata ja sumuttaa, hiilivesilietteellä on myös juoksevuusvaatimukset.
Huoneenlämpötilassa ja 100 s:n leikkausnopeudessa näennäisen viskositeetin vaaditaan yleensä olevan korkeintaan 1000-1500 mPas. Pitkän matkan putkikuljetuksissa käytettävä kivihiili-vesiliete vaatii näennäisen viskositeetin, joka on korkeintaan 800 mPa·s matalassa lämpötilassa (vuoden alin lämpötila maanalaisten putkien osalta) ja leikkausnopeutta 10s-1. Lisäksi vaaditaan myös, että hiili-vesilietteen viskositeetti on alhaisempi, kun se on virtaavassa tilassa, mikä on kätevä käyttää; kun se lakkaa virtaamasta ja on staattisessa tilassa, se voi osoittaa korkeaa viskositeettia helpon varastoinnin vuoksi.
Hiilivesilietteen stabiilius varastoinnin ja kuljetuksen aikana on erittäin tärkeää, koska hiilivesiliete on kiinteän ja nestemäisen faasin seos ja se on helppo erottaa kiinteästä ja nesteestä, joten vaaditaan, ettei varastoinnin ja kuljetuksen aikana synny "kovaa saostumista". Niin sanottu "kova saostus" viittaa sakkaukseen, jota ei voida palauttaa alkuperäiseen tilaan sekoittamalla hiili-vesilietettä. Hiilivesilietteen kykyä ylläpitää suorituskykyä, joka ei tuota kovaa sadetta, kutsutaan hiilivesilietteen "stabiiliudeksi". Huonosti stabiili kivihiili-vesiliete vaikuttaa vakavasti tuotantoon, kun varastoinnin ja kuljetuksen aikana tapahtuu saostumista.
II. Yleiskatsaus hiili-vesilietteen valmistusteknologiaan
Hiili-vesiliete vaatii korkean hiilipitoisuuden, hienon hiukkaskoon, hyvän juoksevuuden ja hyvän stabiilisuuden kovan saostumisen välttämiseksi. Kaikkia yllä olevia ominaisuuksia on vaikea täyttää samanaikaisesti, koska jotkut niistä ovat toisiaan rajoitettuja. Esimerkiksi pitoisuuden lisääminen aiheuttaa viskositeetin kasvun ja juoksevuuden heikkenemisen. Hyvä juoksevuus ja alhainen viskositeetti heikentävät vakautta. Siksi on välttämätöntä seurata pitoisuutta reaaliajassa. TheLonnmeterkädessä pidettävä tiheysmittaritarkkuus on jopa 0,003 g/ml, mikä voi saavuttaa tarkan tiheyden mittauksen ja ohjata tarkasti lietteen tiheyttä.
1. Valitse oikein sellua varten raakahiili
Sellunvalmistukseen käytettävän kivihiilen laadussa tulee sen lisäksi, että se täyttää jatkokäyttäjien vaatimukset, huomioida myös sen massanvalmistusominaisuudet - massan valmistuksen vaikeus. Joistakin hiileistä on helppo valmistaa korkeapitoisuus hiili-vesilietettä normaaleissa olosuhteissa. Muille hiileille korkeapitoisen hiili-vesilietteen valmistaminen on vaikeaa tai vaatii monimutkaisempaa massanvalmistusprosessia ja korkeampia kustannuksia. Sellun valmistukseen käytettävien raaka-aineiden massa-ominaisuuksilla on suuri vaikutus sellutehtaan investointeihin, tuotantokustannuksiin ja hiili-vesilietteen laatuun. Siksi hiilen valmistuksen ominaisuuksien laki tulee hallita ja sellun valmistukseen käytettävä raakahiili valita todellisten tarpeiden sekä teknisen toteutettavuuden ja taloudellisen rationaalisuuden periaatteiden mukaan.
2. Luokittelu
Hiili-vesiliete ei ainoastaan vaadi hiilen hiukkaskokoa saavuttaakseen määritellyn hienouden, vaan vaatii myös hyvän hiukkaskokojakauman, jotta erikokoiset hiilihiukkaset voivat täyttää toisiaan, minimoida hiilihiukkasten väliset raot ja saavuttaa korkeampi "pinoamistehokkuus". Vähemmän rakoja voi vähentää käytetyn veden määrää, ja on helppo valmistaa korkean pitoisuuden hiili-vesiliete. Tätä tekniikkaa kutsutaan joskus "luokitukseksi".
3. Pulpperointiprosessi ja -laitteet
Annetuissa raakahiilen hiukkaskokojen ominaisuuksissa ja jauhattavuusolosuhteissa hiili-vesilietteen lopputuotteen hiukkaskokojakautuma saaminen saavuttamaan korkeamman "pinoamistehokkuuden" edellyttää kohtuullista jauhatuslaitteiston ja massanvalmistusprosessin valintaa.
4. Suorituskykyä vastaavien lisäaineiden valitseminen
Jotta hiili-vesiliete saavuttaisi korkean pitoisuuden, alhaisen viskositeetin ja hyvän reologian ja stabiilisuuden, on käytettävä pieni määrä kemiallisia aineita, joita kutsutaan "lisäaineiksi". Lisäaineen molekyylit vaikuttavat hiilihiukkasten ja veden väliseen rajapintaan, mikä voi alentaa viskositeettia, parantaa hiilihiukkasten dispergoitumista vedessä ja parantaa hiili-vesilietteen stabiilisuutta. Lisäaineiden määrä on yleensä 0,5-1 % kivihiilen määrästä. Lisäaineita on monenlaisia, eikä kaava ole kiinteä, vaan se on määritettävä kokeellisella tutkimuksella.
Postitusaika: 13.2.2025
