Kolavatnsslammi
I. Eðlisfræðilegir eiginleikar og virkni
Kolavatnssleðja er leðja úr kolum, vatni og litlu magni af efnaaukefnum. Samkvæmt tilgangi er kolavatnssleðjunni skipt í kolavatnssleðju með mikilli styrk sem eldsneyti og kolavatnssleðju fyrir gasmyndun í Texaco ofnum. Kolavatnssleðjunni er hægt að dæla, úða, geyma, kveikja í og brenna í stöðugu ástandi. Um það bil 2 tonn af kolavatnssleðju geta komið í stað 1 tonns af eldsneytisolíu.
Kolavatnssleðja til brennslu skilar betri árangri hvað varðar mikla brennslunýtni, orkusparnað og umhverfislegan ávinning, sem er mikilvægur þáttur í hreinni kolatækni. Kolavatnssleðjan er hægt að flytja langar leiðir með leiðslum með litlum fjárfestingum og lágum rekstrarkostnaði. Hægt er að brenna hana beint án þess að hún þorni eftir að hún kemur á höfnina og geymslu- og flutningsferlið er fullkomlega lokað.
Vatn veldur varmatapi og getur ekki myndað hita í brennsluferlinu. Þess vegna ætti styrkur kola að vera tiltölulega háur -- 65 ~ 70% almennt. Viðbætt efnasamsetning er um 1%. Varmatap vegna vatns nemur um 4% af hitagildi kola-vatnsblöndunnar. Vatn er óhjákvæmilegt hráefni í gasmyndun. Frá þessu sjónarhorni er hægt að lækka kolastyrkinn í 62% ~ 65%, sem getur hugsanlega valdið aukinni súrefnisbrennslu.
Til að auðvelda bruna og gasmyndunarviðbrögð hefur kolavatnssleðjan ákveðnar kröfur um fínleika kolsins. Efri mörk agnastærðar kolavatnssleðjunnar fyrir eldsneyti (agnastærð með gegnumstreymishraða ekki minni en 98%) er 300μm og innihald minna en 74μm (200 möskva) er ekki minna en 75%. Fínleiki kolavatnssleðjunnar fyrir gasmyndun er örlítið grófari en kolavatnssleðjunnar fyrir eldsneyti. Efri mörk agnastærðar má ná 1410μm (14 möskva) og innihald minna en 74μm (200 möskva) er 32% til 60%. Til að auðvelda dælingu og úðun kolavatnssleðjunnar hefur kolavatnssleðjan einnig kröfur um flæði.
Við stofuhita og klippihraða upp á 100s þarf sýnileg seigja almennt ekki að vera hærri en 1000-1500mPas. Kolavatnsblöndun sem notuð er í langferðaflutningum í leiðslum þarf sýnilega seigju sem er ekki meiri en 800mPa·s við lágt hitastig (lægsta hitastig ársins fyrir grafnar pípur neðanjarðar) og klippihraða upp á 10s-1. Að auki þarf kolavatnsblöndunin að hafa lægri seigju þegar hún er í flæðandi ástandi, sem er þægilegt í notkun; þegar hún hættir að flæða og er í kyrrstöðu getur hún sýnt mikla seigju til að auðvelda geymslu.
Stöðugleiki kolavatnsblöndunnar við geymslu og flutning er mjög mikilvægur, þar sem kolavatnsblöndun er blanda af föstum og fljótandi fasa og auðvelt er að aðskilja fast efni og vökva, þannig að það er krafist að engin „hörð úrkoma“ myndist við geymslu og flutning. Svokölluð „hörð úrkoma“ vísar til úrkomu sem ekki er hægt að endurheimta í upprunalegt ástand með því að hræra í kolavatnsblöndunni. Hæfni kolavatnsblöndunnar til að viðhalda þeirri virkni að mynda ekki harða úrkomu er kölluð „stöðugleiki“ kolavatnsblöndunnar. Kolavatnsblöndun með lélega stöðugleika mun hafa alvarleg áhrif á framleiðslu þegar úrkoma á sér stað við geymslu og flutning.
II. Yfirlit yfir tækni til að búa til kola-vatns slurry
Kola-vatnsblöndur krefjast mikils kolaþéttni, fínni agnastærðar, góðs flæðis og góðs stöðugleika til að forðast harða útfellingu. Það verður erfitt að uppfylla alla ofangreinda eiginleika samtímis, þar sem sumir þeirra eru gagnkvæmt takmarkaðir. Til dæmis mun aukning á þéttni valda því að seigja eykst og flæðishæfni versnar. Góður flæðishæfni og lágt seigja mun gera stöðugleikann verri. Þess vegna er nauðsynlegt að fylgjast með þéttni í rauntíma.Lonnmælirhandfesta þéttleikamælihefur nákvæmni allt að 0,003 g/ml, sem getur náð nákvæmri þéttleikamælingu og stjórnað þéttleika leðjunnar nákvæmlega.
1. Veldu rétt hrákol fyrir kvoðuframleiðslu
Auk þess að uppfylla kröfur notenda eftir framleiðslu, verður gæði kola til kvoðugerðar einnig að huga að kvoðugerðareiginleikum þeirra - erfiðleikum við kvoðugerð. Sum kol eru auðveld til að búa til háþéttni kola-vatnsmöl við venjulegar aðstæður. Fyrir önnur kol er erfitt eða krefst flóknari kvoðugerðarferlis og hærri kostnaðar að búa til háþéttni kola-vatnsmöl. Kvoðugerðareiginleikar hráefna til kvoðugerðar hafa mikil áhrif á fjárfestingu, framleiðslukostnað og gæði kola-vatnsmölunar kvoðugerðarstöðvarinnar. Þess vegna ætti að ná góðum tökum á lögmáli um kvoðugerðareiginleika kola og velja hrákol til kvoðugerðar í samræmi við raunverulegar þarfir og meginreglur um tæknilega hagkvæmni og efnahagslega skynsemi.
2. Einkunnagjöf
Kola-vatnsblöndun krefst ekki aðeins þess að kolagnastærðin nái tilgreindri fínleika, heldur einnig góðrar agnastærðardreifingar, þannig að kolagnir af mismunandi stærðum geti fyllt hver aðra, lágmarkað bilið á milli kolagna og náð meiri „stöflunarhagkvæmni“. Færri bil geta dregið úr vatnsnotkun og það er auðvelt að búa til kola-vatnsblöndu með mikilli styrkleika. Þessi tækni er stundum kölluð „flokkun“.
3. Kvoðuferli og búnaður
Við gefnar agnastærðareiginleikar hrákols og kvörnunarskilyrði, krefst það sanngjarns vals á kvörnunarbúnaði og kvoðuferli hvernig hægt er að ná meiri „staflunarhagkvæmni“ með agnastærðardreifingu lokaafurðar kola-vatnssleðunnar.
4. Val á aukefnum sem passa við afköst
Til þess að kola-vatnsblöndunni verði hátt styrk, með lágri seigju og góðri seigju og stöðugleika þarf að nota lítið magn af efnafræðilegum efnum, sem kallast „aukefni“. Sameindir aukefnisins verka á snertifleti kolagna og vatns, sem geta dregið úr seigju, bætt dreifingu kolagna í vatni og bætt stöðugleika kola-vatnsblöndunnar. Magn aukefna er venjulega 0,5% til 1% af kolmagninu. Það eru margar tegundir af aukefnum og formúlan er ekki föst og verður að ákvarða hana með tilraunum.
Birtingartími: 13. febrúar 2025
