процесс очистки угля
Очистка угля: Обзор процессов и целей
Очистка угля, также известный как обогащение угля или промывка угля, – это критически важный промышленный процесс, предназначенный для удаления примесей из сырья. (заурядный) уголь перед его использованием. Основная цель — повысить качество угля за счет снижения содержания в нем негорючих материалов, таких как зола. (минеральное вещество), сера, и микроэлементы. Этот процесс повышает теплотворную способность. (Содержание БТЕ), повышает эффективность сгорания, снижает транспортные затраты на единицу энергии, и значительно снижает выбросы оксидов серы (SOx), твердые частицы, и другие загрязнители при сжигании угля. Конкретные используемые методы зависят от типа и распределения примесей., которые разделяются на основе различий в физических свойствах, таких как плотность, Размер, и характеристики поверхности.
Ключевые процессы очистки угля
Основной принцип большей части очистки угля заключается в Разделение по плотности, поскольку чистый уголь менее плотен, чем связанные с ним горные породы и минеральные вещества.. К основным процессам относятся:.jpg)
- Разделение плотной среды (ДМС): Это наиболее эффективный метод для крупнозернистого угля.. В нем используется суспензия мелкоизмельченного магнетита в воде для создания жидкости с точной промежуточной плотностью.. уголь (более низкая плотность) плавает, в то время как сланец и пирит (более высокая плотность) раковина. Циклоны DMS обычно используются для более мелких частиц..
- Джиггинг: Один из старейших методов, отсадка отделяет частицы за счет пульсации столба воды. Более легкие частицы угля поднимаются наверх., и более тяжелый мусор оседает на дне. Он эффективен для широкого диапазона размеров, но, как правило, менее точен, чем DMS..
- Пенная флотация: Используется для очень мелких частиц угля. (<0.5 мм), этот процесс основан на различиях в гидрофобности поверхности.. Угольные поверхности гидрофобны. (водоотталкивающий) и прикрепить к пузырькам воздуха, введенным в суспензию, всплывает наверх как пена. Гидрофильные минеральные частицы тонут.
- Химчистка: Используется в засушливых регионах или для угля, который разлагается в воде., такие методы, как воздушные приспособления или пневматические столы, используют воздух в качестве псевдоожижающей среды для разделения по плотности..
Выбор технологии предполагает компромисс между эффективностью, расходы, и характеристики корма.
| Процесс | Лучше всего подходит для размера частиц | Принцип разделения | Ключевое преимущество | Ключевое ограничение |
|---|---|---|---|---|
| Разделение плотной среды | Грубый и средний (100мм - 0.5мм) | плотность (точный контроль) | Высокая эффективность & точность; обрабатывает переменную подачу | Высший капитал & Эксплуатационные расходы; комплексное извлечение воды/магнетита |
| Джиггинг | От грубого до мелкого (50мм - 0.5мм) | плотность & Пульсация | Крепкий, более низкая стоимость; обрабатывает широкий диапазон размеров | Более низкая точность, чем DMS; менее эффективен для материалов близкой к плотности |
| Пенная флотация | Отлично (<0.5мм) | Химия поверхности | Единственный эффективный метод для ультрамелких; извлекает ценный продукт из шлама | Высокая стоимость реагента; чувствителен к химическому составу целлюлозы & зольность |
| Химчистка (Воздушный Джиг) | Грубый и средний (>6мм) | Плотность с псевдоожижением воздухом | Без использования воды; подходит для засушливых районов или чувствительных к воде углей | Более низкая эффективность, чем влажные методы.; Образование пыли; более строгий контроль размера корма |
Реальное применение: Дело об угольной шахте Маунт-Артур
Ярким примером крупномасштабной очистки угля является шахта Маунт-Артур компании BHP в Новом Южном Уэльсе., Австралия. На предприятии используется сложная многоступенчатая схема очистки для подготовки энергетического угля к экспортным рынкам..
- Ход процесса: Рядовой уголь сначала измельчается и сортируется по размерным фракциям..
- Крупный уголь (>8мм): Обработка через большие циклоны с плотной средой.
- Мелкий уголь (1-8мм): Обработка в небольших циклонах с плотной средой..
- Мелкий уголь (0-1мм): Обработка с помощью спиралей и камер пенной флотации..
- Очищенный продукт из каждого потока обезвоживается с помощью сит., Центрифуги, и фильтры перед смешиванием в конечный продукт.
- Исход: Этот процесс промывки значительно снижает зольность., Создание последовательного, высокоэнергетический продукт, соответствующий строгим международным стандартам качества для эффективного производства электроэнергии и снижения выбросов в момент сгорания..
Раздел часто задаваемых вопросов
-
Зачем очищать уголь, если мы отказываемся от ископаемого топлива?
Пока происходят глобальные энергетические преобразования, уголь остается значительной частью энергетического баланса во многих регионах в этот переходный период.. Очистка существующих запасов угля является прагматичным шагом, направленным на немедленное снижение воздействия на окружающую среду на единицу произведенной энергии по сравнению со сжиганием сырого угля.. Это снижает загрязнение местного воздуха и повышает эффективность до тех пор, пока не будет полностью реализована замена источниками с низким содержанием углерода.. -
Может ли очистка угля удалить все загрязняющие вещества?
Нет. Физическая очистка в первую очередь удаляет неорганический примеси, такие как золообразующие минералы и пиритовая сера (сера, связанная в минералах). Он не может удалить органическая сера, который химически связан внутри самой угольной матрицы. Микроэлементы, такие как ртуть, также могут быть удалены лишь частично в зависимости от способа их появления.. -
Что происходит с отходами от очистки угля?
Удаленные примеси образуют суспензию, называемую "хвосты" или "мусор." Этот материал содержит глину, сланец, пирит, и мелкое углеродистое вещество. Обычно его перекачивают в спроектированные водохранилища, называемые хвостохранилищами, или пруды для мусора для утилизации. Безопасное управление этими объектами для предотвращения загрязнения грунтовых вод или разрушения конструкций является основным экологическим фактором для любой промывочной установки..
-
Отличается ли технология чистого угля от улавливания углерода?
Да, полностью. Очистка угля относится конкретно к промывке перед сжиганием. Использование и хранение улавливания углерода.(CCUS), часто называемый "технология чистого угля"в более широких дискуссиях речь идет об улавливании выбросов CO₂. После сжигание дымовых газов с предотвращением их выброса в атмосферу — отдельный процесс дожигания
5.Не образует ли очищенный уголь золы при сгорании??
Очищенный уголь дает значительно меньше золы, но не нулевую. Даже высокоэффективная промывка не может удалить 100% минеральных веществ. Оставшаяся природная зола — минералы, тонко диспергированные в органической матрице — при сгорании образует зольный остаток, но объемы существенно уменьшаются по сравнению с непромытым углем.