Bubur Air Batubara
I. Sifat Fisik dan Fungsinya
Bubur air-batubara merupakan bubur yang terbuat dari batu bara, air, dan sedikit bahan kimia tambahan. Berdasarkan tujuannya, bubur air-batubara dibagi menjadi bahan bakar bubur air-batubara konsentrasi tinggi dan bubur air-batubara untuk gasifikasi tungku Texaco. Bubur air-batubara dapat dipompa, diatomisasi, disimpan, dan dinyalakan serta dibakar dalam kondisi stabil. Sekitar 2 ton bubur air-batubara dapat menggantikan 1 ton bahan bakar minyak.
Bubur air-batubara untuk pembakaran memiliki kinerja yang lebih baik dalam hal efisiensi pembakaran yang tinggi, penghematan energi, dan manfaat lingkungan, salah satu bagian penting dari teknologi batu bara bersih. Bubur air-batubara dapat diangkut dalam jarak jauh melalui transportasi pipa dengan investasi rendah dan biaya operasi yang rendah. Bubur ini dapat langsung dibakar tanpa mengalami dehidrasi setelah tiba di terminal, dan proses penyimpanan serta pengangkutannya tertutup sepenuhnya.
Air akan menyebabkan hilangnya panas dan tidak dapat menghasilkan panas dalam proses pembakaran. Oleh karena itu, konsentrasi batu bara harus mencapai tingkat yang relatif tinggi -- 65 ~70% secara umum. Penambahan bahan kimia sekitar 1%. Hilangnya panas yang disebabkan oleh air menyumbang sekitar 4% dari nilai kalor bubur batu bara-air. Air merupakan bahan baku yang tidak dapat dihindari dalam gasifikasi. Dari sudut pandang ini, konsentrasi batu bara dapat diturunkan hingga 62% ~ 65%, yang dapat menyebabkan potensi peningkatan pembakaran oksigen.
Untuk memfasilitasi reaksi pembakaran dan gasifikasi, bubur batu bara-air memiliki persyaratan tertentu untuk kehalusan batu bara. Batas atas ukuran partikel bubur batu bara-air untuk bahan bakar (ukuran partikel dengan tingkat kelulusan tidak kurang dari 98%) adalah 300μm, dan kandungan kurang dari 74μm (200 mesh) tidak kurang dari 75%. Kehalusan bubur batu bara-air untuk gasifikasi sedikit lebih kasar daripada bubur batu bara-air untuk bahan bakar. Batas atas ukuran partikel yang diizinkan mencapai 1410μm (14 mesh), dan kandungan kurang dari 74μm (200 mesh) adalah 32% hingga 60%. Agar bubur batu bara-air mudah dipompa dan diatomisasi, bubur batu bara-air juga memiliki persyaratan untuk fluiditas.
Pada suhu ruangan dan laju geser 100s, viskositas nyata umumnya tidak boleh lebih tinggi dari 1000-1500mPas. Bubur air-batubara yang digunakan dalam transportasi pipa jarak jauh memerlukan viskositas nyata tidak lebih dari 800mPa·s pada suhu rendah (suhu terendah dalam setahun untuk pipa yang terkubur di bawah tanah) dan laju geser 10s-1. Selain itu, bubur air-batubara juga harus memiliki viskositas yang lebih rendah saat berada dalam keadaan mengalir, yang memudahkan penggunaan; saat berhenti mengalir dan berada dalam keadaan statis, bubur dapat menunjukkan viskositas tinggi untuk memudahkan penyimpanan.
Stabilitas bubur air-batubara selama penyimpanan dan pengangkutan sangat penting, karena bubur air-batubara merupakan campuran fase padat dan cair, dan mudah dipisahkan antara fase padat dan cair, sehingga diperlukan "pengendapan keras" selama penyimpanan dan pengangkutan. Yang disebut "pengendapan keras" mengacu pada endapan yang tidak dapat dikembalikan ke keadaan semula dengan mengaduk bubur air-batubara. Kemampuan bubur air-batubara untuk mempertahankan kinerja agar tidak menghasilkan pengendapan keras disebut "stabilitas" bubur air-batubara. Bubur air-batubara dengan stabilitas yang buruk akan sangat memengaruhi produksi setelah terjadi pengendapan selama penyimpanan dan pengangkutan.
II. Tinjauan Umum Teknologi Persiapan Bubur Batubara-Air
Bubur air-batubara memerlukan konsentrasi batu bara yang tinggi, ukuran partikel yang halus, fluiditas yang baik, dan stabilitas yang baik untuk menghindari presipitasi yang keras. Akan sulit untuk memenuhi semua sifat di atas secara bersamaan, karena beberapa di antaranya saling dibatasi. Misalnya, peningkatan konsentrasi akan menyebabkan viskositas meningkat dan fluiditas memburuk. Fluiditas yang baik dan viskositas yang rendah akan memperburuk stabilitas. Oleh karena itu, perlu untuk memantau konsentrasi secara real time.Pengukur jarakalat pengukur kepadatan genggammemiliki akurasi hingga 0,003 g/ml, yang dapat mencapai pengukuran kepadatan yang akurat dan mengontrol kepadatan bubur secara akurat.
1. Memilih Batubara Mentah untuk Pulping dengan Tepat
Selain memenuhi persyaratan pengguna hilir, kualitas batu bara untuk pulping juga harus memperhatikan sifat pulpingnya - kesulitan pulping. Beberapa batu bara mudah membuat bubur air batu bara konsentrasi tinggi dalam kondisi normal. Untuk batu bara lainnya, sulit atau memerlukan proses pulping yang lebih kompleks dan biaya yang lebih tinggi untuk membuat bubur air batu bara konsentrasi tinggi. Sifat pulping bahan baku untuk pulping memiliki dampak besar pada investasi, biaya produksi, dan kualitas bubur air batu bara dari pabrik pulping. Oleh karena itu, hukum sifat pulping batu bara harus dikuasai, dan batu bara mentah untuk pulping harus dipilih sesuai dengan kebutuhan aktual dan prinsip kelayakan teknis dan rasionalitas ekonomi.
2. Penilaian
Bubur air-batubara tidak hanya membutuhkan ukuran partikel batu bara untuk mencapai kehalusan yang ditentukan, tetapi juga membutuhkan distribusi ukuran partikel yang baik, sehingga partikel batu bara dengan ukuran yang berbeda dapat saling mengisi, meminimalkan celah antara partikel batu bara, dan mencapai "efisiensi penumpukan" yang lebih tinggi. Lebih sedikit celah dapat mengurangi jumlah air yang digunakan, dan mudah untuk membuat bubur air-batubara dengan konsentrasi tinggi. Teknologi ini terkadang disebut sebagai "grading".
3. Proses dan peralatan pembuatan pulp
Dengan karakteristik ukuran partikel batu bara mentah dan kondisi kemampuan giling yang diberikan, cara untuk membuat distribusi ukuran partikel produk akhir bubur batu bara-air mencapai "efisiensi penumpukan" yang lebih tinggi memerlukan pemilihan peralatan penggilingan dan proses pembuatan pulp yang wajar.
4. Memilih Aditif yang Sesuai dengan Kinerja
Agar bubur batu bara-air mencapai konsentrasi tinggi, viskositas rendah, serta reologi dan stabilitas yang baik, sejumlah kecil zat kimia, yang disebut sebagai "zat aditif", harus digunakan. Molekul zat aditif tersebut bekerja pada antarmuka antara partikel batu bara dan air, yang dapat mengurangi viskositas, meningkatkan dispersi partikel batu bara dalam air, dan meningkatkan stabilitas bubur batu bara-air. Jumlah zat aditif biasanya 0,5% hingga 1% dari jumlah batu bara. Ada banyak jenis zat aditif, dan formulanya tidak tetap dan harus ditentukan melalui penelitian eksperimental.
Waktu posting: 13-Feb-2025
