Центрифуги

Разнообразие углей делает сложным для производителей угля оптимизировать процесс обезвоживания и , несмотря на изобилие теории в научной литературе, существует реальная потребность использовать эту теорию для текущих ситуаций. Эта статья делает обзор современному статусу обезвоживания в австралийском контексте, главным используемым единицам оборудования и некоторым новым разработкам.
Обезвоживание угля продолжает быть главным приоритетом внутри промышленности со значимым акцентом, помещенным на необходимость:
• получать максимум производительности из текущих элементов операций, в частности, чтобы сокращать влажность продуктов до уровней сравниваемых с таковыми, получаемыми иностранными производителями;
• улучшать понимание главных параметров, которые влияют на процесс обезвоживания так, чтобы получить максимальную производительность машин;
• определять стоимостно-эффективную технику, которая может быть легко модернизирована в существующие установки, чтобы улучшить обезвоживание и уменьшить влажность продукта. Следующая главная направляющая, которая сводится не только к обезвоживанию, это необходимость снизить до минимума сложность производимых операций и стоимость, связанную с эксплуатацией оборудования.
Почему обезвоживание важно?
По сравнению со многими международными конкурентами австралийские угли в общем считаются высокими по влажности. Это в основном из-за отсутствия термической сушки на австралийских фабриках, и многие австралийские угли по сути тонкие или тонкоизмельченные обогащаются с большей эффективностью. Таким образом, существует рыночное давление, чтобы уменьшить влажность продукта. В дополнение, высокая влажновть продукта приводит к увеличению стоимости транспортировки и переработки, регулированию грузовместимости или энергии на поднятие груза, и может привести к проблемам при сортировке.
Почему обезвоживание составляет трудности?
Основные принципы обезвоживания угля одинаковые, независимо от разновидности угля, размера частиц или машины, которая используется. В каждом случае формируется постель частиц, через которые вода и воздух движутся под действием движущей силы. Частицы угля, которые составляют постель неизменно охватывают широкий диапазон размеров и состава. Например, частицы грубые и угловатые по форме, имеют внутреннюю полость, которая заполнена водой, часто склеиваются друг с другом и часто содержат долю глинистых частиц. Совместно с данными пунктами, многие фабрики промывают пласты различные по составу так, что состав и химические свойства поверхности угля и сопутствующих минералов могут быть разными; иногда уголь складируется, что ведет к окислению поверхности, и фактически при фильтрации на всех установках добавляются полимерные флокулянты, которые сами по себе сложны для характеристики. Ссылаясь на вышесказанное, не удивительно, что обезвоживание угля в центрифугах или фильтрах до сих пор недостаточно изучено. Проблема не настолько в недостаче теории или математических моделей, а, скорее, в понимании из применимости на прктике. В идеальных условиях пространство между частицами или поры угля, которые в реальности более угловатые, наревномерные по размеру и форме, извилистые и продолжительно меняющиеся, близки к гладко-стенным капилярным трубкам. Движущая сила, которая перемещает воду из любых каприляров, зависит от нескольких факторов, один из которых это радиус. Т.к. радиус капиляров уменьшается, отклонение нужного давления будет расти, наконец достигая значения, которого ни одна обезвоживающая машина не сможет достичью. Т.к. даже самые грубые фракции всегда будут содержать шламы, всегда будут мелкие капиляры или поры внутри постели угля. Отсюда, никакой процесс обезвоживания не сможет достичь 100% результата. Для центрифугирования грубых частиц возможно определить число дренажей, которое представляет собой отношение отклонения центрифугирующей силы и силы, удерживания капилляров, а также определить характеристику оборудования. Число дренажей присущее системе, которая достигла состояния равновесия, т.е. полного обезвоживания, принятно для грубых частиц. В прошлом это число дренажей коррелировалось с характеристикой центрифуг для грубых частиц угля. Обезвоживание тонких частиц, которое осуществляется в шнековых центрифугах или вакуумных фильтрах изменилось, т.к. на характеристику механизма влияет скорость удаления влаги. Предположения о размере машины и ее производительности обосновывают то, что продукт будет выделен до окончания обезвоживания. Для существующих установок оборудование и производительность предопределены, поэтому единственным регулируемым параметром является свойство кека или воды. Влажность кека обычно может быть определена легко в результате экспериментов в сушильном шкафу, но часто сложно измерять в фильтрах непрерывного действия. Однако даже простая теория может столкнуться с проблемами при попытке применения к фильтрам непрерывного действия. Разработки, цель которых соединить разрыв между теорией и практикой, проводились на протяжении последних лет, как для центрифуг, так и для фильтров, и некоторые из них будут описаны ниже.
Текущие технологии обезвоживания
Существует огромное разнообразие доступного оборудования, которое способно вызывать обезвоживающие движущие силы от 50 до >5000 g (для центрифуг) или 0,3-200 бар (для фильтров) и способны сократить влажность продукта до очень низких показателей. В общем случае, чем больше действует движущая сила машины, тем ниже производительность и выше цена. В результате, наиболее известные единицы оборудования – это вибрационная фильтрующая центрифуга для грубого угля, шнековая центрифуга для тонких углей (например, спиральные центрифуги) и вакуумные фильтры (ленточные, дисковые или барабанные) для сверхтонких углей (флотационный концентрат).

Комментарии запрещены.