Λωρίδα νερού άνθρακα
I. Φυσικές Ιδιότητες και Λειτουργίες
Ο πολτός άνθρακα-νερού είναι ένας πολτός από άνθρακα, νερό και μικρή ποσότητα χημικών προσθέτων. Ανάλογα με το σκοπό, ο πολτός άνθρακα-νερού χωρίζεται σε καύσιμο υδαρούς πολτού άνθρακα-νερού υψηλής συγκέντρωσης και πολτό άνθρακα-νερού για αεριοποίηση κλιβάνου Texaco. Ο πολτός άνθρακα-νερού μπορεί να αντληθεί, να ψεκαστεί, να αποθηκευτεί και να αναφλεγεί και να καεί σε σταθερή κατάσταση. Περίπου 2 τόνοι πολτού άνθρακα-νερού μπορούν να αντικαταστήσουν 1 τόνο μαζούτ.
Ο πολτός άνθρακα-νερού για καύση έχει καλύτερη απόδοση σε υψηλή απόδοση καύσης, εξοικονόμηση ενέργειας και περιβαλλοντικά οφέλη, ένα σημαντικό μέρος της τεχνολογίας καθαρού άνθρακα. Ο πολτός άνθρακα-νερού μπορεί να μεταφερθεί σε μεγάλες αποστάσεις με μεταφορά αγωγών με χαμηλές επενδύσεις και χαμηλό κόστος λειτουργίας. Μπορεί να καεί απευθείας χωρίς αφυδάτωση μετά την άφιξη στον τερματικό σταθμό και η διαδικασία αποθήκευσης και μεταφοράς έχει κλείσει πλήρως.

Το νερό θα προκαλέσει απώλεια θερμότητας και δεν θα μπορούσε να δημιουργήσει θερμότητα κατά τη διαδικασία καύσης. Επομένως, η συγκέντρωση του άνθρακα πρέπει να φτάσει σε ένα σχετικά υψηλό επίπεδο -- 65 ~ 70% γενικά. Οι χημικές προσθήκες είναι περίπου 1%. Η απώλεια θερμότητας που προκαλείται από το νερό αντιπροσωπεύει περίπου το 4% της θερμογόνου δύναμης του πολτού άνθρακα-νερού. Το νερό είναι μια αναπόφευκτη πρώτη ύλη στην αεριοποίηση. Από αυτή την άποψη, η συγκέντρωση άνθρακα μπορεί να μειωθεί στο 62% ~ 65%, γεγονός που μπορεί να προκαλέσει πιθανή αύξηση της καύσης οξυγόνου.
Προκειμένου να διευκολυνθούν οι αντιδράσεις καύσης και αεριοποίησης, ο πολτός άνθρακα-νερού έχει ορισμένες απαιτήσεις για λεπτότητα άνθρακα. Το ανώτερο όριο του μεγέθους των σωματιδίων του πολτού άνθρακα-νερού για καύσιμο (το μέγεθος σωματιδίων με ρυθμό διέλευσης όχι μικρότερο από 98%) είναι 300μm και η περιεκτικότητα μικρότερη από 74μm (200 mesh) δεν είναι μικρότερη από 75%. Η λεπτότητα του πολτού άνθρακα-νερού για αεριοποίηση είναι ελαφρώς πιο χονδροειδής από εκείνη του πολτού άνθρακα-νερού για καύσιμο. Το ανώτερο όριο του μεγέθους των σωματιδίων επιτρέπεται να φτάσει τα 1410μm (14 mesh) και η περιεκτικότητα σε λιγότερο από 74μm (200 mesh) είναι 32% έως 60%. Προκειμένου ο πολτός άνθρακα-νερού να είναι εύκολος στην άντληση και τον ψεκασμό, ο πολτός άνθρακα-νερού έχει επίσης απαιτήσεις για ρευστότητα.
Σε θερμοκρασία δωματίου και ρυθμό διάτμησης 100 δευτ., το φαινόμενο ιξώδες απαιτείται γενικά να μην είναι μεγαλύτερο από 1000-1500 mPas. Ο πολτός άνθρακα-νερού που χρησιμοποιείται στη μεταφορά αγωγών μεγάλων αποστάσεων απαιτεί φαινομενικό ιξώδες όχι μεγαλύτερο από 800 mPa·s σε χαμηλή θερμοκρασία (η χαμηλότερη θερμοκρασία του έτους για θαμμένους σωλήνες υπόγεια) και ρυθμό διάτμησης 10s-1. Επιπλέον, απαιτείται επίσης ο πολτός άνθρακα-νερού να έχει χαμηλότερο ιξώδες όταν είναι σε κατάσταση ροής, το οποίο είναι βολικό για χρήση. όταν σταματήσει να ρέει και βρίσκεται σε στατική κατάσταση, μπορεί να δείξει υψηλό ιξώδες για εύκολη αποθήκευση.
Η σταθερότητα του πολτού άνθρακα-νερού κατά την αποθήκευση και τη μεταφορά είναι πολύ σημαντική, επειδή ο πολτός άνθρακα-νερού είναι ένα μείγμα στερεών και υγρών φάσεων και είναι εύκολο να διαχωριστεί το στερεό και το υγρό, επομένως απαιτείται να μην παράγεται «σκληρή κατακρήμνιση» κατά την αποθήκευση και τη μεταφορά. Η λεγόμενη «σκληρή κατακρήμνιση» αναφέρεται στο ίζημα που δεν μπορεί να αποκατασταθεί στην αρχική του κατάσταση με ανάδευση του πολτού άνθρακα-νερού. Η ικανότητα του πολτού άνθρακα-νερού να διατηρεί την απόδοση του να μην παράγει σκληρή κατακρήμνιση ονομάζεται «σταθερότητα» του πολτού άνθρακα-νερού. Ο πολτός άνθρακα-νερού με κακή σταθερότητα θα επηρεάσει σοβαρά την παραγωγή όταν σημειωθεί καθίζηση κατά την αποθήκευση και τη μεταφορά.
II. Επισκόπηση της τεχνολογίας παρασκευής πολτού άνθρακα-νερού
Ο πολτός άνθρακα-νερού απαιτεί υψηλή συγκέντρωση άνθρακα, μέγεθος λεπτών σωματιδίων, καλή ρευστότητα και καλή σταθερότητα για την αποφυγή σκληρής κατακρήμνισης. Θα είναι δύσκολο να συναντηθούν όλα τα παραπάνω ακίνητα ταυτόχρονα, γιατί ορισμένα από αυτά είναι αμοιβαία περιορισμένα. Για παράδειγμα, η αύξηση της συγκέντρωσης θα προκαλέσει αύξηση του ιξώδους και επιδείνωση της ρευστότητας. Η καλή ρευστότητα και το χαμηλό ιξώδες θα κάνουν τη σταθερότητα χειρότερη. Επομένως, είναι απαραίτητο να παρακολουθείται η συγκέντρωση σε πραγματικό χρόνο. ΟLonnmeterμετρητής πυκνότητας χειρόςέχει ακρίβεια έως και 0,003 g/ml, η οποία μπορεί να επιτύχει ακριβή μέτρηση πυκνότητας και να ελέγξει με ακρίβεια την πυκνότητα του πολτού.

1. Επιλέξτε σωστά τον ακατέργαστο άνθρακα για πολτοποίηση
Εκτός από την ικανοποίηση των απαιτήσεων των μεταγενέστερων χρηστών, η ποιότητα του άνθρακα για πολτοποίηση πρέπει επίσης να δίνει προσοχή στις ιδιότητες πολτοποίησης του - τη δυσκολία της πολτοποίησης. Μερικά κάρβουνα είναι εύκολο να παρασκευαστούν πολτός άνθρακα-νερού υψηλής συγκέντρωσης υπό κανονικές συνθήκες. Για άλλους λιθάνθρακες, είναι δύσκολο ή απαιτεί πιο περίπλοκη διαδικασία πολτοποίησης και υψηλότερο κόστος για την παραγωγή πολτού υψηλής συγκέντρωσης άνθρακα-νερού. Οι ιδιότητες πολτοποίησης των πρώτων υλών για την πολτοποίηση έχουν μεγάλο αντίκτυπο στην επένδυση, το κόστος παραγωγής και την ποιότητα του πολτού άνθρακα-νερού της μονάδας πολτοποίησης. Ως εκ τούτου, ο νόμος των ιδιοτήτων πολτοποίησης άνθρακα θα πρέπει να κατακτηθεί και ο ακατέργαστος άνθρακας για την πολτοποίηση θα πρέπει να επιλέγεται σύμφωνα με τις πραγματικές ανάγκες και τις αρχές της τεχνικής σκοπιμότητας και του οικονομικού ορθολογισμού.
2. Βαθμολόγηση
Ο πολτός άνθρακα-νερού όχι μόνο απαιτεί το μέγεθος των σωματιδίων άνθρακα να φτάσει την καθορισμένη λεπτότητα, αλλά απαιτεί επίσης καλή κατανομή μεγέθους σωματιδίων, έτσι ώστε τα σωματίδια άνθρακα διαφορετικών μεγεθών να μπορούν να γεμίσουν το ένα το άλλο, να ελαχιστοποιήσουν τα κενά μεταξύ των σωματιδίων άνθρακα και να επιτύχουν υψηλότερη «αποτελεσματικότητα στοίβαξης». Λιγότερα κενά μπορούν να μειώσουν την ποσότητα του νερού που χρησιμοποιείται και είναι εύκολο να παραχθεί πολτός άνθρακα-νερού υψηλής συγκέντρωσης. Αυτή η τεχνολογία μερικές φορές αναφέρεται ως "βαθμολόγηση".
3. Διαδικασία και εξοπλισμός πολτοποίησης
Κάτω από τα δεδομένα χαρακτηριστικά μεγέθους σωματιδίων ακατέργαστου άνθρακα και τις συνθήκες δυνατότητας λείανσης, ο τρόπος με τον οποίο η κατανομή μεγέθους σωματιδίων του τελικού προϊόντος ιλύος άνθρακα-νερού να επιτύχει υψηλότερη "αποτελεσματικότητα στοίβαξης" απαιτεί μια λογική επιλογή εξοπλισμού λείανσης και διαδικασίας πολτοποίησης.
4. Επιλογή πρόσθετων απόδοσης-αντιστοιχίας
Προκειμένου ο πολτός άνθρακα-νερού να επιτύχει υψηλή συγκέντρωση, χαμηλό ιξώδες και καλή ρεολογία και σταθερότητα, πρέπει να χρησιμοποιηθεί μια μικρή ποσότητα χημικών παραγόντων, που αναφέρονται ως "πρόσθετα". Τα μόρια του πρόσθετου δρουν στη διεπιφάνεια μεταξύ σωματιδίων άνθρακα και νερού, γεγονός που μπορεί να μειώσει το ιξώδες, να βελτιώσει τη διασπορά των σωματιδίων άνθρακα στο νερό και να βελτιώσει τη σταθερότητα του πολτού άνθρακα-νερού. Η ποσότητα των προσθέτων είναι συνήθως 0,5% έως 1% της ποσότητας άνθρακα. Υπάρχουν πολλές ποικιλίες προσθέτων και ο τύπος δεν είναι σταθερός και πρέπει να καθοριστεί μέσω πειραματικής έρευνας.
Ώρα δημοσίευσης: Φεβ-13-2025