Bubur Air Batubara
I. Sifat Fisik dan Fungsi
Bubur air-batubara adalah 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 batu bara-air untuk pembakaran memiliki kinerja yang unggul dalam hal efisiensi pembakaran yang tinggi, penghematan energi, dan manfaat lingkungan, salah satu bagian penting dari teknologi batu bara bersih. Bubur batu bara-air dapat diangkut jarak jauh melalui pipa dengan investasi dan biaya operasional yang rendah. Bubur ini dapat langsung dibakar tanpa dehidrasi setelah tiba di terminal, dan proses penyimpanan serta pengangkutannya pun tertutup sepenuhnya.
Air akan menyebabkan kehilangan panas dan tidak dapat menghasilkan panas dalam proses pembakaran. Oleh karena itu, konsentrasi batubara seharusnya mencapai tingkat yang relatif tinggi -- 65-70% secara umum. Penambahan bahan kimia sekitar 1%. Kehilangan panas yang disebabkan oleh air menyumbang sekitar 4% dari nilai kalor bubur batubara-air. Air merupakan bahan baku yang tak terelakkan dalam gasifikasi. Dari sudut pandang ini, konsentrasi batubara dapat diturunkan menjadi 62%-65%, yang dapat menyebabkan potensi peningkatan pembakaran oksigen.
Untuk memfasilitasi reaksi pembakaran dan gasifikasi, bubur batu bara-air memiliki persyaratan kehalusan batu bara. Batas atas ukuran partikel bubur batu bara-air untuk bahan bakar (ukuran partikel dengan tingkat kelulusan minimal 98%) adalah 300 μm, dan kandungan kurang dari 74 μm (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 diperbolehkan mencapai 1410 μm (14 mesh), dan kandungan kurang dari 74 μm (200 mesh) adalah 32% hingga 60%. Agar bubur batu bara-air mudah dipompa dan diatomisasi, bubur batu bara-air juga memiliki persyaratan fluiditas.
Pada suhu ruang dan laju geser 100s, viskositas semu umumnya tidak boleh lebih tinggi dari 1000-1500mPa·s. Bubur air-batubara yang digunakan dalam transportasi pipa jarak jauh memerlukan viskositas semu 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 disyaratkan memiliki viskositas yang lebih rendah saat mengalir, yang memudahkan penggunaan; saat berhenti mengalir dan berada dalam keadaan statis, bubur dapat menunjukkan viskositas tinggi sehingga mudah disimpan.
Stabilitas bubur batu bara-air selama penyimpanan dan pengangkutan sangat penting, karena bubur batu bara-air merupakan campuran fase padat dan cair, dan mudah dipisahkan antara fase padat dan cair, sehingga diperlukan "presipitasi keras" selama penyimpanan dan pengangkutan. "Presipitasi keras" mengacu pada endapan yang tidak dapat dikembalikan ke keadaan semula dengan mengaduk bubur batu bara-air. Kemampuan bubur batu bara-air untuk mempertahankan kinerjanya agar tidak menghasilkan presipitasi keras disebut "stabilitas" bubur batu bara-air. Bubur batu bara-air dengan stabilitas yang buruk akan sangat memengaruhi produksi jika terjadi presipitasi selama penyimpanan dan pengangkutan.
II. Tinjauan Umum Teknologi Persiapan Slurry Batubara-Air
Bubur batu bara-air membutuhkan 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 membatasi. Misalnya, peningkatan konsentrasi akan menyebabkan peningkatan viskositas dan penurunan fluiditas. Fluiditas yang baik dan viskositas yang rendah akan memperburuk stabilitas. Oleh karena itu, perlu untuk memantau konsentrasi secara real-time.Lonnmeteralat 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 Pembuatan Pulp dengan Tepat
Selain memenuhi kebutuhan pengguna hilir, kualitas batubara untuk pulping juga harus memperhatikan sifat pulpingnya, yaitu tingkat kesulitan pulping. Beberapa batubara mudah dibuat bubur batubara-air dengan konsentrasi tinggi dalam kondisi normal. Untuk batubara lainnya, proses pulping sulit atau membutuhkan proses yang lebih kompleks dan biaya yang lebih tinggi untuk membuat bubur batubara-air dengan konsentrasi tinggi. Sifat pulping bahan baku pulping memiliki dampak yang besar terhadap investasi, biaya produksi, dan kualitas bubur batubara-air dari pabrik pulping. Oleh karena itu, hukum sifat pulping batubara harus dikuasai, dan batubara mentah untuk pulping harus dipilih sesuai dengan kebutuhan aktual dan prinsip kelayakan teknis serta rasionalitas ekonomi.
2. Penilaian
Bubur batu bara-air 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 antar partikel batu bara, dan mencapai "efisiensi penumpukan" yang lebih tinggi. Celah yang lebih sedikit dapat mengurangi jumlah air yang digunakan, dan bubur batu bara-air dengan konsentrasi tinggi pun mudah dibuat. Teknologi ini terkadang disebut sebagai "grading".
3. Proses dan peralatan pulping
Dengan karakteristik ukuran partikel batu bara mentah dan kondisi penggilingan 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 Performa
Agar bubur batu bara-air mencapai konsentrasi tinggi, viskositas rendah, serta reologi dan stabilitas yang baik, sejumlah kecil zat kimia, yang disebut "aditif", harus digunakan. Molekul aditif 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 aditif biasanya 0,5% hingga 1% dari jumlah batu bara. Terdapat banyak jenis aditif, dan formulanya tidak tetap dan harus ditentukan melalui penelitian eksperimental.
Waktu posting: 13-Feb-2025
