水煤浆制备

煤浆制备
❖ 主原料水煤浆浓度的高低，直接影响到德士古装置 的消耗(主要是氧耗和煤耗)，进而影响到合成气及 后续产品的成本。对于同一种煤种，煤浆浓度每降 低0.5％，每1m3合成气的氧耗约增加0.005m3，煤 耗也将相应增加约0.005kg， 要做出高性能要求的 高浓度水煤浆，单用细煤粉与水简单混合起来是无 法实现的，还必须采取一些特殊的技术措施，主要 有：
❖ 高煤浆浓度:一般要求煤浆浓度大于60 %以上,煤浆 浓度越高,生产单位有效气的比氧耗与比煤耗越低, 冷煤气效率越高。这是因为愈高的煤浆浓度,即进入 气化炉燃烧室的水分愈少,这部分水分需要由液态 (温度约40～60 ℃) ,在气化炉中变成1300～1400 ℃ 的水蒸气参与气化反应,此过程所需要的热量来自于 气化反应,这就要消耗一定量的氧气和有效气体(CO/ H2) ,造成氧耗上升,并使出气化反应室的总有效气含 量降低,二氧化碳含量升高,有效气产量降低。
1.1.2管辖范围及设备
❖ C1101 事故氮压缩机 ❖ P1101 磨煤机出口槽泵 ❖ P1103 煤浆给料泵 ❖ P1105 冲洗水泵 ❖ P1107 研磨水池水泵 ❖ V1103 添加剂槽 ❖ V1105 研磨水槽
M1101 磨煤机 P1102 添加剂泵 P1104 研磨水泵 P1106 添加剂地下槽泵 V1101 煤储斗 V1104 磨机出口槽 V1106 煤浆槽
助溶剂及PH值
❖ 有些单位因煤质不同根据需要添加助溶剂， 煤质灰熔点高则添加助溶剂，助溶剂一般使 用石灰石。
❖ PH值一般用NaOH调节，一般控制在7-9.内 蒙公司PH值控制在9-10.
1.1.1岗位任务
❖ 本岗位是以煤、水、添加剂为原料，在棒磨 机中磨制成高浓度、低粘度、稳定性较好的， 易于泵送的水煤浆，为气化岗位提供合格的 煤浆。在保证装置正常生产的条件下确保工 号内设备稳定连续运行
煤浆粒度分布
❖ 表3 德士古要求的煤浆粒度分布
❖ 目数
通过率
❖目
%
❖8
100
❖ 14
98～ 100
❖ 40
90～ 95
❖ 325
25～ 35
煤浆制备
❖ 在煤浆制备中, 如果粗颗粒较多, 煤浆表观 粘度下降, 流动性变好, 但粒子的重力将超过粒 子间的凝聚力, 引起悬浮体系沉降、分层, 稳定 性变差。如果煤浆中的细颗粒较多, 粒子间的相 互作用力增大, 形成更多的粘滞性粒子凝聚团, 稳 定性提高。但是, 煤浆表观粘度会随平均粒径的 减小而迅速增大, 流动性变差。因此, 适当的粒 度分布是制取高浓度、流动性好、稳定性好的水 煤浆的根本保证。
煤浆制备
❖ 在实际生产中，主要利用添加剂提高水煤浆 的成浆浓度，同时降低煤浆的黏度，提高其 流动性。不同的添加剂，往往对水煤浆的成 浆浓度有着较大的影响，同时其自身的价格 也相差很大。
添加剂技术
❖ 2 添加剂技术 ❖ 在高浓度水煤浆性能中，最为重要的是低粘度和良
好的稳定性、流动性。然而，煤炭属疏水性物质，又 是颗粒悬浮体，即使易制浆煤种并具有高堆积的颗粒 分布，无化学添加剂也不可能制成希望的高浓度水煤 浆。 ❖ 添加剂的主要作用在于改变煤颗粒的表面性质，促 使颗粒在水中分散，使浆体有良好的流变特性和稳定 性（增加煤粒的亲水性，使煤粒表面形成一层水膜， 从而容易引起相对运动），提高煤浆的流动性此外， 还要借助添加剂调节煤浆的酸碱度，消除有害因素(如 气泡、有害成分等)。 ❖ 根据作用不同，可将添加剂分为分散剂、稳定剂和 助剂三大类，其中前两种最为重要。
煤浆制备
❖ 1 水煤浆技术指标 ❖ (1)灰分：≤10％ ❖ (2)平均粒度：50μm ❖ (3)浓度：70％ 水煤浆低位发热量5000kCal／kg ❖ (4)表面粘度：1.2±0.2Pa·s ❖ (5)流变特性：具有屈服值，为假塑性流体；并且
具有触变性。 ❖ (4)稳定性：静止存放三个月不发生硬性沉淀。
煤浆制备级配 技术
❖ 1 级配技术 ❖ 级配技术是制浆的关键技术之一，是水煤浆产品
中颗粒大小的组成情况，将原料煤磨成水煤浆产品， 要求产品的粒度组成有较高的堆积效率，堆积空隙 最小，大颗粒间的空隙被较小颗粒充填，小颗粒间 的空隙又被更小的颗粒充填，以此减少空隙的水量， 提高制浆浓度，改善产品流动性。制浆工艺流程中， 要有实现较佳级配的功能。
1.1.2管辖范围及设备
❖ V1107 研磨水池
V1108 添加剂地下槽
❖ V1109 冲洗水槽
V1110 低压氮气贮罐
❖ V1111 煤浆分流器
W1101 煤称量给料机
❖ X1101 磨煤机出口槽搅Leabharlann Baidu器 X1102 添加剂槽搅拌器
❖ X1103 煤浆滚筒筛
X1104 煤浆槽搅拌器
煤浆制备
• 2.1 分散剂 • 分散剂是最重要的添加剂，其主要作用是改变
煤表面的亲水性，降低煤水界面张力，使煤粒充 分润湿和均匀分散在少量水中。主要有：磺酸盐、 萘磺酸盐、磺化腐植酸盐、磺化木质素及石油磺 酸盐及磺化沥青、聚氧乙烯链或再配以少许磺酸 基等 • 2.2 稳定剂 • 稳定剂的作用是使煤颗粒稳定悬浮在水中，不 发生硬沉淀。主要有：各种可溶性盐类、高分子 表面活性剂、纤维素、聚丙烯酸盐等。
煤浆制备
❖ .棒磨机与球磨机比较有什么优点？ ❖ 棒磨机与球磨机相比： ❖ （1）球磨机需要钢球在较高处跌落，转速较
高，冲击能量较大，粉碎效果才好，但动力 消耗大，而棒磨机主要靠棒与棒之间研磨、 挤压作用，转速较低时，相对需要的动力消 耗也较低。
煤浆制备
❖ （2）棒磨机工作特点是棒与棒之间在运动过 程中对煤块有效做功，能使颗粒煤被提升到 煤层的最高位置，集中到破碎能力较强的地 方进行破碎，因此棒磨机用于煤的作业效率 较高，动力消耗低，而且煤的粒度均匀，泥 化作用少。
煤浆制备
❖ 高水煤浆浓度的措施:煤浆的成浆性能与多种 因素有关。经过研究发现:煤的形成年代越短, 煤的内提水含量越高,煤的可磨指数越低,制浆 的难度越大,越不易制取高浓度的水煤浆。同 时,合理的煤粒级配,优质的添加剂也有助于提 高煤浆浓度。所以,制浆的关键在于煤的有关 性质及添加剂的选取。
煤浆制备