Kömür Su Bulamacı
I. Fiziksel Özellikler ve Fonksiyonlar
Kömür-su bulamacı, kömür, su ve az miktarda kimyasal katkı maddesinden oluşan bir bulamaçtır. Kullanım amacına göre, kömür-su bulamacı yüksek konsantrasyonlu kömür-su bulamacı yakıtı ve Texaco fırın gazlaştırması için kömür-su bulamacı olarak ikiye ayrılır. Kömür-su bulamacı pompalanabilir, atomize edilebilir, depolanabilir ve kararlı bir durumda tutuşturulup yakılabilir. Yaklaşık 2 ton kömür-su bulamacı, 1 ton fuel oil'in yerini alabilir.
Yakma için kullanılan kömür-su karışımı, yüksek yanma verimliliği, enerji tasarrufu ve çevresel faydalar açısından üstün performans göstererek temiz kömür teknolojisinin önemli bir parçasını oluşturmaktadır. Kömür-su karışımı, düşük yatırım ve düşük işletme maliyetleriyle boru hattı taşımacılığı ile uzun mesafelere taşınabilir. Terminale ulaştıktan sonra susuzlaştırmaya gerek kalmadan doğrudan yakılabilir ve depolama ve taşıma süreci tamamen kapalıdır.
Su, ısı kaybına neden olur ve yanma sürecinde ısı üretemez. Bu nedenle, kömür konsantrasyonunun genellikle %65-70 gibi nispeten yüksek bir seviyeye ulaşması gerekir. Kimyasal katkılar yaklaşık %1'dir. Suyun neden olduğu ısı kaybı, kömür-su karışımının kalori değerinin yaklaşık %4'ünü oluşturur. Su, gazlaştırmada kaçınılmaz bir hammaddedir. Bu açıdan bakıldığında, kömür konsantrasyonu %62-65'e düşürülebilir, bu da oksijenli yanmanın potansiyel olarak artmasına neden olabilir.
Yanma ve gazlaştırma reaksiyonlarını kolaylaştırmak için, kömür-su bulamacının kömür inceliği konusunda belirli gereksinimleri vardır. Yakıt için kullanılan kömür-su bulamacının partikül boyutunun üst sınırı (geçiş oranı %98'den az olmayan partikül boyutu) 300 μm'dir ve 74 μm'den (200 mesh) küçük içeriği %75'ten az olmamalıdır. Gazlaştırma için kullanılan kömür-su bulamacının inceliği, yakıt için kullanılan kömür-su bulamacından biraz daha kaba olmalıdır. Partikül boyutunun üst sınırı 1410 μm'ye (14 mesh) kadar ulaşabilir ve 74 μm'den (200 mesh) küçük içeriği %32 ile %60 arasındadır. Kömür-su bulamacının pompalanmasını ve atomize edilmesini kolaylaştırmak için, akışkanlık konusunda da gereksinimleri vardır.
Oda sıcaklığında ve 100 s⁻¹'lik bir kayma hızında, görünür viskozitenin genellikle 1000-1500 mPa·s'den yüksek olmaması gerekir. Uzun mesafeli boru hattı taşımacılığında kullanılan kömür-su bulamacının, düşük sıcaklıkta (yeraltına gömülü borular için yılın en düşük sıcaklığı) ve 10 s⁻¹'lik bir kayma hızında 800 mPa·s'den fazla olmayan bir görünür viskoziteye sahip olması gerekir. Ayrıca, kömür-su bulamacının akışkan haldeyken daha düşük viskoziteye sahip olması, kullanım kolaylığı açısından; akış durduğunda ve statik haldeyken ise kolay depolama için yüksek viskozite göstermesi de gereklidir.
Kömür-su karışımının depolama ve taşıma sırasındaki stabilitesi çok önemlidir, çünkü kömür-su karışımı katı ve sıvı fazların bir karışımıdır ve katı ile sıvının ayrılması kolaydır; bu nedenle depolama ve taşıma sırasında "sert çökelme" oluşmaması gerekmektedir. "Sert çökelme", kömür-su karışımının karıştırılmasıyla orijinal haline geri döndürülemeyen çökelmeyi ifade eder. Kömür-su karışımının sert çökelme oluşturmama özelliğini koruyabilme yeteneğine kömür-su karışımının "stabilitesi" denir. Stabilitesi düşük olan kömür-su karışımı, depolama ve taşıma sırasında çökelme meydana geldiğinde üretimi ciddi şekilde etkileyecektir.
II. Kömür-Su Bulamacı Hazırlama Teknolojisine Genel Bakış
Kömür-su bulamacı, sert çökelmeyi önlemek için yüksek kömür konsantrasyonu, ince parçacık boyutu, iyi akışkanlık ve iyi stabilite gerektirir. Yukarıdaki özelliklerin hepsini aynı anda karşılamak zor olacaktır, çünkü bazıları birbirini kısıtlar. Örneğin, konsantrasyonun artması viskozitenin artmasına ve akışkanlığın bozulmasına neden olur. İyi akışkanlık ve düşük viskozite ise stabiliteyi kötüleştirir. Bu nedenle, konsantrasyonun gerçek zamanlı olarak izlenmesi gereklidir.Lonnmeterel tipi yoğunluk ölçer0,003 g/ml'ye kadar doğruluk oranına sahip olup, bu sayede doğru yoğunluk ölçümü yapılabilir ve bulamacın yoğunluğu hassas bir şekilde kontrol edilebilir.
1. Kağıt hamuru üretimi için doğru ham kömürü seçin.
Hammaddelerin hamurlaştırma özellikleri, nihai kullanıcıların gereksinimlerini karşılamanın yanı sıra, hamurlaştırma zorluğu açısından da dikkate alınmalıdır. Bazı kömürler normal koşullar altında yüksek konsantrasyonlu kömür-su bulamacı üretmeyi kolaylaştırırken, diğerleri için bu işlem zordur veya daha karmaşık bir hamurlaştırma süreci ve daha yüksek maliyet gerektirir. Hamurlaştırma hammaddelerinin hamurlaştırma özellikleri, hamurlaştırma tesisinin yatırımını, üretim maliyetini ve kömür-su bulamacının kalitesini büyük ölçüde etkiler. Bu nedenle, kömür hamurlaştırma özelliklerinin kanununa hakim olunmalı ve hamurlaştırma için ham kömür, gerçek ihtiyaçlara ve teknik fizibilite ve ekonomik rasyonellik ilkelerine göre seçilmelidir.
2. Notlandırma
Kömür-su bulamacı, yalnızca kömür parçacıklarının belirtilen inceliğe ulaşmasını değil, aynı zamanda farklı boyutlardaki kömür parçacıklarının birbirini doldurabilmesi, kömür parçacıkları arasındaki boşlukların en aza indirilmesi ve daha yüksek bir "yığınlama verimliliği" elde edilmesi için iyi bir parçacık boyutu dağılımını da gerektirir. Daha az boşluk, kullanılan su miktarını azaltır ve yüksek konsantrasyonlu kömür-su bulamacı yapmayı kolaylaştırır. Bu teknolojiye bazen "derecelendirme" denir.
3. Hamurlaştırma süreci ve ekipmanları
Verilen ham kömür parçacık boyutu özellikleri ve öğütülebilirlik koşulları altında, kömür-su bulamacının nihai ürününün parçacık boyutu dağılımının daha yüksek bir "istifleme verimliliğine" ulaşmasını sağlamak, öğütme ekipmanının ve hamurlaştırma sürecinin makul bir şekilde seçilmesini gerektirir.
4. Performansa Uygun Katkı Maddelerinin Seçimi
Kömür-su karışımının yüksek konsantrasyon, düşük viskozite, iyi reoloji ve stabiliteye sahip olması için, "katkı maddesi" olarak adlandırılan az miktarda kimyasal madde kullanılmalıdır. Katkı maddesinin molekülleri, kömür parçacıkları ve su arasındaki arayüzde etki ederek viskoziteyi azaltır, kömür parçacıklarının suda dağılımını iyileştirir ve kömür-su karışımının stabilitesini artırır. Katkı maddesi miktarı genellikle kömür miktarının %0,5 ila %1'i arasındadır. Birçok katkı maddesi çeşidi vardır ve formülü sabit değildir, deneysel araştırmalarla belirlenmelidir.
Yayın tarihi: 13 Şubat 2025
