Способ получения водоугольной суспензии Советский патент 1993 года по МПК C10L1/32 

Изобретение относится к углехимии, в частности к способам приготовления водо- угольных суспензий (ВУС), предназначенных для гидротранспортирования и прямого сжигания.

Целью изобретения является повыше ние стабильности реологии ВУС и снижение энергозатрат на ее транспортирование путем обеспечения бимодального грансоста- ва.

Сущность изобретения поясняется схемой, представленной на чертеже.

Технология приготовления ВУС бимодального состава включает предварительный помол 1 исходного бурого и каменного углей, подачу 2 бурого угля, подачу 3 каменного угля, их смешение 4 в соотношении бурый:каменный (15:85Н50:50), тонкий помол 5 полученной смеси с добавлением воды и пластификатора с соотношением твердые частицы:вода (35:65)-(бО:40), подачу 6 каменного угля, грубый помол 7 каменного угля в присутствий суспензии бурого, и каменного угля в воде, гомогенизацию 8

смеси полученных компонентов, выход 9 готового продукта.

При практической реализации способа в целях экономии энергии каменный уголь посл.е предварительного измельчения подают на классификатор 10, чтобы разделить его на Две фракции; грубую и тонкую. Тонкую фракцию каменного угля подают вместе с бурым углем в измельчительное устройство тонкого помола, а грубую фракцию - в измельчительное устройство грубого помола вместе с суспензией бурого и каменного углей.

Количество воды, подаваемой в измель- чиТельные устройства, зависит от влажности каменного и бурого углей и определяется расчетным путем.

Влажность тонкой фракции помола складывается из содержания в ней свободной воды и воды, содержавшейся в буром и каменном углях и пластифицирующих добавках

ш - т$ +тоЈ w& + т WK + ml Wn rn

VV - -Y ----:г --:--г1-----т------------v /

Тmf, + me + mk -I- m n

СЛ

с

N« О О

о о w

где WT - заданное влагосрдержание тонкой фракции в измельчителе тонкого помола;

rhaT - массовое содержание (расход) свободной воды, подаваемой на помол тонкой фракции:

ГПБ I ткi гпп - массовое содержание (расход) бурого угля, каменного угля и пластификатора в тонкой фракции;

WB- WK, Wn- влажность бурого угля, каменного угли и пластификатор, содержащихся в тонкой фракций.

Тогда количество воды, подаваемой на помол тонкой фракции угля, определится следующим выражением

WT-Wn t 1 -WT miS

(2)

. Количество воды, подаваемой в измель- чительное устройство грубого помола, определится аналогично. Влажность грубой фракции складывается из содержащейся в ней свободной воды и воды, содержащейся в каменном угле, пластифицирующих добавках и той части тонкодисперсной суспензии, которая подается в измельчительное устройство грубого помола .

... тС + mkWK + mRWn Н-Мтпгт f .

JFpr- j i

mb 4-mk + rnh-i-rnr

где Wr - заданное влагосодержание грубой фракции в измельчителе грубого .помола;

твг - массовое содержание (расход) свободной воды, подаваемой на помол грубой фракции;

ткг, тп - массовое содержание (расход) каменного угля и пластификатора в грубой фракции;

тт1 nvrtt массовый расход тонкодисперсной суспензии, подаваемой на грубый помол;

тт гпв1 + гпвт + ткт + тпт - массовый выход тонкодисперсной суспензии;

а. - доля тонкодисперсной суспензий, подаваемой на грубый помол.

Величина а находится в пределах 0,75-1, определяется условиями измельчения в устройстве грубого помола и не влияет на размер частиц тонких фракций в конечной суспензии, поскольку при прохождении последних в йзмельчительном устройстве грубого помола-их средний размер практически не меняется.

Тогда количество воды, подаваемой на грубый помол угля, определится следующим выражением

Wr

WK

1 -Wr

m

k +

Wr - Wn 1 -Wr

m

R +

10

. Wr-Wr i + 1-Wr mV

(4)

Общее влагосодержание готовой суспензии определится по формуле

ic t, ml +m +mjwB +(m + &. )WK + ( + mfl )Щ,

VV -----------у---:--p-----Ј----- :---- - --i-- -----p---- - H

«пВ + тв.+ ГПБ+n K+.ШЦ+тп+in.h

: -C - . -. : . .(5) ./:,

20 Приме р. Каменный уголь марки Д влажностью 8% в количестве 92,4 кг после предварительного измельчения проходит через классификатор, где разделяется на тонкую (16,3 кг) и грубую (76,1 кг) фракции.

25 Тонкая фракция (16,3 кг) смешивается с предварительно измельченным бурым углем марки Б1 влажностью 33% в количестве 22,4 кг в соотношении Б:К 50:50 (по сухо- . ,му), к смеси добавляется пластификатор (0,5 :

30 кг) влажностью 0,2% и вода (из выражения 2 определяется необходимое количество воды, равное 21,6 кг). Смесь подается на тонкое измельчение в шаровую мельницу при соотношении твердое:вода 50:50.

35 .. Прошедшая тонкое измельчение смесь бурового и каменного углей с водой и пла- . стификатором (всего 60,8 кг), представляющая собой собственно водоугольную суспензию, делится на два потока (а 0,9)

40 6,1 кг идет в гомогенизатор, а 54,7 кг вместе с грубой фракцией каменного угля (76,1 кг) поступает на грубый помол. Сюда же подается пластификатор (0,75 кг и вода (из выражения (4) определяем, что при заданном

45 влагосодержанми грубой фракции 30% необходимое количество воды 8,33 кг).

Прошедшая грубый помол суспензия . вместе .с грубой фракцией каменного угля (всего 139,9 кг) также подается в гомогени50 затор. На выходе из гомогенизатора получена суспензия, характеризующаяся следующими параметрами:

Б:К 15:85 в готовой суспензии при соотношении Б:К 50:50 в тонкой фракции.

55 Общее влагосодержание, определяемое по формуле 5, равно 31%; ..-..: Вязкость суспензии равна 2500 сП з; Грансостав суспензии соответствует кривой 3 на фиг.1, из чего следует, что сус- .. пёнзия, полученная по данному способу, обладает более близким к бимодальному гран- составом и, следовательно, лучшими реологическими свойствами, чем известные. Формула и з о б р е т е н и я Способ получения водоугольной суспензии, включающий предварительный размол угля до частиц размером 6 мм, мокрый тонкий помол до получения суспензии с размером частиц 20 мкм при массовом соотношении твердые частицы: вода 35:65 - 60:40, совместное измельчение этой суспензии с дробленым каменным углем до получения грубой фракции с разме

ром частиц 60-300 мкм, отличающийся тем, что, с целью повышения стабильности реологических свойств суспензии и снижения энергозатрат на ее транспортирование, в качестве угля, поступающего на мокрый тонкий помол, используют смесь бурого и каменного углей в их массовом соотношении 15:85 - 50:50 и полученную суспензию делят на два потока, один из которых подают на совместное измельчение с дробленым каменным углем, а второй - в гомогенизатор для получения целевого продукта.

Сущность изобретения: бурый и каменный уголь предварительно размалывают до частиц размером 6 мм. Смешивают их в соотношении (15:85)-(50:50). Подвергают мокрому помолу до получения суспензии тонкой фракции с размером частиц 20 мкм при соотношении твердые частицы: вода

вода и. пластификатор

вода и пластификатор