Ogļu ūdens virca
I. Fizikālās īpašības un funkcijas
Ogļu-ūdens virca ir virca, kas izgatavota no oglēm, ūdens un neliela daudzuma ķīmisku piedevu. Atbilstoši mērķim ogļu-ūdens vircas tiek sadalītas augstas koncentrācijas ogļu-ūdens vircas degvielā un ogļu ūdens vircas Texaco krāsns gazifikācijai. Ogļu-ūdens vircu var sūknēt, izsmidzināt, uzglabāt un aizdedzināt un sadedzināt stabilā stāvoklī. Apmēram 2 tonnas ogļu-ūdens vircas var aizstāt 1 tonnu mazuta.
Sadedzināšanai paredzēta ogļu-ūdens virca pārspēj augstu sadegšanas efektivitāti, enerģijas taupīšanu un ieguvumus videi, kas ir svarīga tīras ogļu tehnoloģijas sastāvdaļa. Ogļu-ūdens vircas var transportēt lielos attālumos, transportējot pa cauruļvadu ar zemām investīcijām un zemām ekspluatācijas izmaksām. Pēc ierašanās terminālī to var tieši sadedzināt bez dehidratācijas, un uzglabāšanas un transportēšanas process ir pilnībā slēgts.
Ūdens radīs siltuma zudumus un nevarēs radīt siltumu sadegšanas procesā. Tāpēc ogļu koncentrācijai ir jāsasniedz relatīvi augsts līmenis - 65 ~ 70% kopumā. Ķīmiskās piedevas ir aptuveni 1%. Ūdens radītie siltuma zudumi veido aptuveni 4% no ogļu-ūdens vircas siltumspējas. Ūdens ir neizbēgama izejviela gazifikācijā. No šī viedokļa ogļu koncentrāciju var samazināt līdz 62% ~ 65%, kas var izraisīt potenciāli pieaugošu skābekļa sadegšanu.
Lai atvieglotu sadegšanas un gazifikācijas reakcijas, ogļu-ūdens vircai ir noteiktas prasības attiecībā uz ogļu smalkumu. Ogļu-ūdens suspensijas daļiņu izmēra augšējā robeža degvielai (daļiņu izmērs ar caurlaidības ātrumu nav mazāks par 98%) ir 300 μm, un saturs, kas mazāks par 74 μm (200 acs), nav mazāks par 75%. Ogļu ūdens suspensijas smalkums gazifikācijai ir nedaudz rupjāks nekā ogļu ūdens vircai degvielai. Daļiņu izmēra augšējai robežai ir atļauts sasniegt 1410 μm (14 acis), un saturs, kas mazāks par 74 μm (200 acs), ir no 32% līdz 60%. Lai ogļu ūdens vircas būtu viegli sūknējamas un izsmidzināmas, ogļu ūdens vircai ir arī prasības attiecībā uz plūstamību.
Istabas temperatūrā un bīdes ātrumā 100 s šķietamajai viskozitātei parasti jābūt ne augstākai par 1000–1500 mPas. Ogļu-ūdens suspensijai, ko izmanto cauruļvadu transportēšanai lielos attālumos, ir nepieciešama šķietamā viskozitāte, kas nav lielāka par 800 mPa·s zemā temperatūrā (gada zemākā temperatūra pazemē ieraktām caurulēm) un bīdes ātrums 10s-1. Turklāt ir arī nepieciešams, lai ogļu-ūdens vircai būtu zemāka viskozitāte, kad tā ir plūstošā stāvoklī, kas ir ērti lietojama; kad tas pārstāj plūst un ir statiskā stāvoklī, tam var būt augsta viskozitāte, lai to būtu viegli uzglabāt.
Akmeņogļu-ūdens vircas stabilitāte uzglabāšanas un transportēšanas laikā ir ļoti svarīga, jo ogļu-ūdens virca ir cietās un šķidrās fāzes maisījums, un to ir viegli atdalīt no cietās un šķidrās, tāpēc ir nepieciešams, lai uzglabāšanas un transportēšanas laikā nerastos "cietie nokrišņi". Tā sauktie "cietie nokrišņi" attiecas uz nogulsnēm, kuras nevar atjaunot sākotnējā stāvoklī, maisot ogļu-ūdens vircu. Akmeņogļu ūdens vircas spēju saglabāt veiktspēju, neradot spēcīgus nokrišņus, sauc par ogļu ūdens vircas "stabilitāti". Ogļu ūdens virca ar sliktu stabilitāti nopietni ietekmēs ražošanu, ja uzglabāšanas un transportēšanas laikā radīsies nokrišņi.
II. Pārskats par akmeņogļu-ūdens vircas sagatavošanas tehnoloģiju
Ogļu-ūdens vircai nepieciešama augsta ogļu koncentrācija, smalks daļiņu izmērs, laba plūstamība un laba stabilitāte, lai izvairītos no cietiem nokrišņiem. Vienlaicīgi izpildīt visas iepriekš minētās īpašības būs grūti, jo dažas no tām ir savstarpēji ierobežotas. Piemēram, palielinot koncentrāciju, palielinās viskozitāte un pasliktināsies plūstamība. Laba plūstamība un zema viskozitāte pasliktinās stabilitāti. Tāpēc ir nepieciešams uzraudzīt koncentrāciju reāllaikā. TheLonnmeterrokas blīvuma mērītājsir precizitāte līdz 0,003 g/ml, kas var sasniegt precīzu blīvuma mērījumu un precīzi kontrolēt vircas blīvumu.
1. Pareizi izvēlieties jēlogles celulozes iegūšanai
Papildus pakārtoto lietotāju prasībām, ogļu kvalitātei celulozes ražošanai jāpievērš uzmanība arī to celulozes īpašībām - celulozes veidošanas grūtībām. No dažām oglēm normālos apstākļos ir viegli pagatavot augstas koncentrācijas ogļu-ūdens vircu. Citām oglēm augstas koncentrācijas ogļu-ūdens vircas pagatavošana ir sarežģīta vai prasa sarežģītāku celulozes ražošanas procesu un augstākas izmaksas. Celulozes izejvielu celulozes īpašībām ir liela ietekme uz investīcijām, ražošanas izmaksām un celulozes rūpnīcas ogļu-ūdens vircas kvalitāti. Tāpēc ir jāapgūst ogļu celulozes īpašību likums, un jēlogles celulozes ražošanai jāizvēlas atbilstoši faktiskajām vajadzībām un tehniskās iespējamības un ekonomiskās racionalitātes principiem.
2. Novērtēšana
Akmeņogļu ūdens vircai ir nepieciešams ne tikai ogļu daļiņu izmērs, lai sasniegtu norādīto smalkumu, bet arī labs daļiņu izmēru sadalījums, lai dažāda izmēra ogļu daļiņas varētu aizpildīt viena otru, samazināt atstarpes starp ogļu daļiņām un sasniegt augstāku "kraušanas efektivitāti". Mazāk spraugu var samazināt izmantotā ūdens daudzumu, un ir viegli pagatavot augstas koncentrācijas ogļu-ūdens vircu. Šo tehnoloģiju dažreiz dēvē par "šķirošanu".
3. Pulpēšanas process un iekārtas
Dotajos neapstrādāto ogļu daļiņu izmēra raksturlielumos un slīpējamības apstākļos, lai ogļu-ūdens vircas galaprodukta daļiņu izmēra sadalījums sasniegtu augstāku "kraušanas efektivitāti", ir nepieciešams saprātīgi izvēlēties slīpēšanas iekārtas un celulozes ražošanas procesu.
4. Veiktspējai atbilstošu piedevu atlase
Lai ogļu-ūdens virca sasniegtu augstu koncentrāciju, zemu viskozitāti un labu reoloģiju un stabilitāti, ir jāizmanto neliels daudzums ķīmisko vielu, ko dēvē par "piedevām". Piedevas molekulas iedarbojas uz saskarni starp ogļu daļiņām un ūdeni, kas var samazināt viskozitāti, uzlabot ogļu daļiņu izkliedi ūdenī un uzlabot ogļu-ūdens vircas stabilitāti. Piedevu daudzums parasti ir no 0,5% līdz 1% no ogļu daudzuma. Ir daudz piedevu šķirņu, un formula nav noteikta, un tā ir jānosaka, veicot eksperimentālus pētījumus.
Izlikšanas laiks: 13. februāris 2025
