석탄-물 슬러리 공정

물은 열 손실을 유발하고 연소 과정에서 열을 발생시키지 못합니다. 따라서 석탄 농도는 일반적으로 65~70% 정도로 비교적 높아야 합니다. 화학 첨가물은 약 1% 정도입니다. 물에 의한 열 손실은 석탄-물 슬러리 발열량의 약 4%를 차지합니다. 물은 가스화 공정에서 불가피한 원료입니다. 이러한 관점에서 석탄 농도를 62~65%까지 낮추면 산소 연소 효율이 향상될 가능성이 있습니다.

연소 및 가스화 반응을 원활하게 하기 위해 석탄-물 슬러리는 특정 석탄 입자 크기에 대한 요구 조건을 충족해야 합니다. 연료용 석탄-물 슬러리의 입자 크기 상한(통과율 98% 이상)은 300μm이며, 74μm(200메쉬) 미만 입자의 함량은 75% 이상이어야 합니다. 가스화용 석탄-물 슬러리의 입자 크기는 연료용보다 약간 더 거칠어야 합니다. 입자 크기 상한은 1410μm(14메쉬)까지 허용되며, 74μm(200메쉬) 미만 입자의 함량은 32%~60%입니다. 또한, 석탄-물 슬러리의 펌핑 및 분무가 용이하도록 유동성도 요구됩니다.

상온 및 전단 속도 100 s⁻¹에서 겉보기 점도는 일반적으로 1000~1500 mPa·s를 넘지 않아야 합니다. 장거리 파이프라인 운송에 사용되는 석탄-물 슬러리는 저온(지하 매설관의 연중 최저 온도) 및 전단 속도 10 s⁻¹에서 겉보기 점도가 800 mPa·s를 넘지 않아야 합니다. 또한, 석탄-물 슬러리는 유동 상태일 때는 점도가 낮아 사용이 편리해야 하고, 정지 상태일 때는 점도가 높아 보관이 용이해야 합니다.

석탄-물 슬러리는 고체와 액체가 혼합된 물질로, 고체와 액체가 쉽게 분리되기 때문에 저장 및 운송 중 안정성이 매우 중요합니다. 따라서 저장 및 운송 과정에서 "경질 침전물"이 생성되지 않아야 합니다. "경질 침전물"이란 석탄-물 슬러리를 교반해도 원래 상태로 복원되지 않는 침전물을 말합니다. 석탄-물 슬러리가 경질 침전물을 생성하지 않는 성능을 유지하는 능력을 "안정성"이라고 합니다. 안정성이 낮은 석탄-물 슬러리는 저장 및 운송 중 침전이 발생할 경우 생산에 심각한 영향을 미칠 수 있습니다.

II. 석탄-물 슬러리 제조 기술 개요

석탄-물 슬러리는 높은 석탄 농도, 미세한 입자 크기, 우수한 유동성, 그리고 침전 방지를 위한 안정성을 요구합니다. 하지만 이러한 모든 특성을 동시에 충족하는 것은 어렵습니다. 일부 특성은 상호 제약적이기 때문입니다. 예를 들어, 농도가 증가하면 점도가 증가하고 유동성이 저하됩니다. 반대로 유동성이 좋고 점도가 낮으면 안정성이 떨어집니다. 따라서 농도를 실시간으로 모니터링하는 것이 중요합니다.론미터휴대용 밀도 측정기최대 0.003g/ml의 정확도를 가지고 있어 정확한 밀도 측정과 슬러리 밀도의 정밀한 제어가 가능합니다.