Bubur Batubara Air
I. Sifat dan Fungsi Fisik
Bubur batubara-air adalah bubur yang terbuat dari batubara, air, dan sejumlah kecil bahan tambahan kimia. Berdasarkan tujuannya, bubur batubara-air dibagi menjadi bahan bakar bubur batubara-air konsentrasi tinggi dan bubur batubara-air untuk gasifikasi tungku Texaco. Bubur batubara-air dapat dipompa, diatomisasi, disimpan, dan dinyalakan serta dibakar dalam kondisi stabil. Sekitar 2 ton bubur batubara-air dapat menggantikan 1 ton minyak bakar.
Campuran batubara dan air untuk pembakaran unggul dalam efisiensi pembakaran tinggi, penghematan energi, dan manfaat lingkungan, sebagai bagian penting dari teknologi batubara bersih. Campuran batubara dan air dapat diangkut jarak jauh melalui jalur pipa dengan investasi rendah dan biaya operasional rendah. Campuran ini dapat langsung dibakar tanpa dehidrasi setelah tiba di terminal, dan proses penyimpanan serta pengangkutannya sepenuhnya tertutup.
Air akan menyebabkan kehilangan panas dan tidak dapat menghasilkan panas dalam proses pembakaran. Oleh karena itu, konsentrasi batubara sebaiknya mencapai tingkat yang relatif tinggi -- umumnya 65 ~70%. 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 terhindarkan dalam gasifikasi. Dari sudut pandang ini, konsentrasi batubara dapat diturunkan menjadi 62% ~ 65%, yang berpotensi meningkatkan pembakaran oksigen.
Untuk memfasilitasi reaksi pembakaran dan gasifikasi, bubur batubara-air memiliki persyaratan tertentu untuk kehalusan batubara. Batas atas ukuran partikel bubur batubara-air untuk bahan bakar (ukuran partikel dengan tingkat lolos tidak kurang dari 98%) adalah 300μm, dan kandungan kurang dari 74μm (200 mesh) tidak kurang dari 75%. Kehalusan bubur batubara-air untuk gasifikasi sedikit lebih kasar daripada bubur batubara-air untuk bahan bakar. Batas atas ukuran partikel diperbolehkan mencapai 1410μm (14 mesh), dan kandungan kurang dari 74μm (200 mesh) adalah 32% hingga 60%. Agar bubur batubara-air mudah dipompa dan diatomisasi, bubur batubara-air juga memiliki persyaratan untuk fluiditas.
Pada suhu ruang dan laju geser 100s, viskositas semu umumnya tidak boleh lebih tinggi dari 1000-1500 mPa·s. Bubur batubara-air yang digunakan dalam transportasi pipa jarak jauh memerlukan viskositas semu tidak lebih dari 800 mPa·s pada suhu rendah (suhu terendah dalam setahun untuk pipa yang terkubur di bawah tanah) dan laju geser 10s-1. Selain itu, bubur batubara-air juga diharuskan memiliki viskositas yang lebih rendah saat dalam keadaan mengalir, yang memudahkan penggunaan; ketika berhenti mengalir dan dalam keadaan statis, dapat menunjukkan viskositas tinggi untuk memudahkan penyimpanan.
Stabilitas bubur batubara-air selama penyimpanan dan pengangkutan sangat penting, karena bubur batubara-air merupakan campuran fase padat dan cair, dan mudah untuk memisahkan padat dan cair, sehingga diperlukan agar tidak terjadi "endapan keras" selama penyimpanan dan pengangkutan. Yang disebut "endapan keras" mengacu pada endapan yang tidak dapat dikembalikan ke keadaan semula dengan mengaduk bubur batubara-air. Kemampuan bubur batubara-air untuk mempertahankan kinerja tanpa menghasilkan endapan keras disebut "stabilitas" bubur batubara-air. Bubur batubara-air dengan stabilitas yang buruk akan sangat memengaruhi produksi jika terjadi pengendapan selama penyimpanan dan pengangkutan.
II. Gambaran Umum Teknologi Pembuatan Bubur Batubara-Air
Campuran batubara dan air membutuhkan konsentrasi batubara yang tinggi, ukuran partikel yang halus, fluiditas yang baik, dan stabilitas yang baik untuk menghindari pengendapan yang keras. Akan sulit untuk memenuhi semua sifat tersebut secara bersamaan, karena beberapa di antaranya saling membatasi. Misalnya, peningkatan konsentrasi akan menyebabkan viskositas meningkat dan fluiditas menurun. Fluiditas yang baik dan viskositas 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 densitas yang akurat dan mengontrol densitas bubur secara tepat.
1. Memilih Batubara Mentah yang Tepat untuk Proses Pembuatan Bubur Kertas
Selain memenuhi persyaratan pengguna hilir, kualitas batubara untuk pembuatan pulp juga harus memperhatikan sifat-sifatnya dalam proses pembuatan pulp – yaitu tingkat kesulitan pembuatan pulp. Beberapa jenis batubara mudah dibuat menjadi bubur batubara-air dengan konsentrasi tinggi dalam kondisi normal. Untuk batubara lainnya, pembuatan bubur batubara-air dengan konsentrasi tinggi sulit atau membutuhkan proses pembuatan pulp yang lebih kompleks dan biaya yang lebih tinggi. Sifat-sifat bahan baku untuk pembuatan pulp sangat berpengaruh terhadap investasi, biaya produksi, dan kualitas bubur batubara-air dari pabrik pembuatan pulp. Oleh karena itu, hukum sifat-sifat batubara dalam pembuatan pulp harus dikuasai, dan batubara mentah untuk pembuatan pulp harus dipilih sesuai dengan kebutuhan aktual dan prinsip-prinsip kelayakan teknis serta rasionalitas ekonomi.
2. Penilaian
Campuran batubara dan air tidak hanya membutuhkan ukuran partikel batubara yang mencapai kehalusan yang ditentukan, tetapi juga membutuhkan distribusi ukuran partikel yang baik, sehingga partikel batubara dengan ukuran berbeda dapat saling mengisi, meminimalkan celah antar partikel batubara, dan mencapai "efisiensi penumpukan" yang lebih tinggi. Celah yang lebih sedikit dapat mengurangi jumlah air yang digunakan, dan memudahkan pembuatan campuran batubara dan air dengan konsentrasi tinggi. Teknologi ini terkadang disebut sebagai "pengelompokan".
3. Proses dan peralatan pembuatan pulp
Dengan mempertimbangkan karakteristik ukuran partikel batubara mentah dan kondisi penggilingan yang diberikan, bagaimana membuat distribusi ukuran partikel produk akhir bubur batubara-air mencapai "efisiensi penumpukan" yang lebih tinggi memerlukan pemilihan peralatan penggilingan dan proses pembuatan bubur yang tepat.
4. Memilih Aditif yang Sesuai dengan Kinerja
Untuk membuat bubur batubara-air mencapai konsentrasi tinggi, viskositas rendah, dan reologi serta stabilitas yang baik, sejumlah kecil zat kimia, yang disebut sebagai "aditif", harus digunakan. Molekul aditif bekerja pada antarmuka antara partikel batubara dan air, yang dapat mengurangi viskositas, meningkatkan dispersi partikel batubara dalam air, dan meningkatkan stabilitas bubur batubara-air. Jumlah aditif biasanya 0,5% hingga 1% dari jumlah batubara. Ada banyak jenis aditif, dan formulanya tidak tetap dan harus ditentukan melalui penelitian eksperimental.
Waktu posting: 13 Februari 2025
