Дослідження, розробка та випробовування нової промислової технології збагачення солоного вугілля водною промивкою, яка забезпечує підвищення ефективності процесів обезсолювання, обезводнювання вугілля та радикальне спрощення операції обезводнення.
Аннотация к работе
МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ УКРАЇНИ НАЦІОНАЛЬНА ГІРНИЧА АКАДЕМІЯ УКРАЇНИ РОЗРОБКА ТЕХНОЛОГІЇ ЗБАГАЧЕННЯ СОЛОНОГО ВУГІЛЛЯРобота виконана в Донецькому державному технічному університеті. Науковий керівник доктор технічних наук, головний науковий співробітник кафедри “Збагачення корисних копалин” Донецького державного технічного університету Білецький Володимир Стефанович Придніпровською лабораторією удосконалення технології збагачення вугілля Західного Донбасу та Львівсько-Волинського басейну “УКРНДІВУГЛЕЗБАГАЧЕННЯ” Полулях Олександр Данилович; кандидат технічних наук, доцент кафедри “Збагачення корисних копалин” Національної гірнічої академії України Кірнарський Анатолий Семенович Захист дисертації відбудеться “29“ грудня 1998 р. о1400 год. на засіданні спеціалізованої ради Д.08.080.02 у Національній гірничій академії України по Адресу: 320027, м.Враховуючи несприятливі властивості цього вугілля, а також наявність їх запасів в межах від 3 до 10% всіх розвіданих в ряді країн світу (США, Україна, Англія, ФРН і т.д.), вирішення проблеми переробки солоного вугілля є актуальною народно-господарською задачею. Мета та задачі досліджень: Мета роботи - встановлення основних закономірностей процесу обезсолювання вугілля, дослідження, розробка та випробовування нової промислової технології збагачення солоного вунілля водною промивкою, яка забезпечує підвищення ефективності процесів обезсолювання, обезводнювання вугілля та радикальне спрощення операції обезводнення. Для досягнення поставленної мети нами визначені такі задачі досліджень: В галузі теоретичних досліджень: - розробити феноменологічні моделі процесів обезсолювання вугілля водною промивкою в поєднанні з процесом масляної агломерації; - розробити теоретичні уявлення про процес обезсолювання водною промивкою на всіх його етапах з урахуванням процесу вторинного соленакопичення. В галузі експериментальних досліджень: - дослідити основні фактори, які визначають результат солевидалення з одночасною масляною агломерацією вугілля, визначивши раціональну послідовність операцій та режимні параметри процесів; - шляхом планування експерименту одержати і дослідити математичні моделі процесів обезсолення та обезводнення вугілля із застосуванням технології масляної агломерації; Раціональна послідовність операцій процесу обезсолення вугілля включає омаслення 10-20% вугільної поверхні при сухому подрібненні, приготування та турбулізацію водовугільної суміші, масляну агломерацію, механічний зрив водної плівки ежектуванням, що забезпечує підвищення ефективності процесів обезводнення у 3-3,5 рази та досягнення кондиційній його вологості 12-14% та залишкового змісту солей у ньому на рівні = 0,4 %.Дослідження, виконані Державним інститутом мінеральних ресурсів (ДІМР) України та НВО “Гаймек”, показали, що технічні рішення по обезсоленню вугілля дозволяють видалити з органічної речовини 80-90 % солей і забезпечити концентрацію оксиду натрію на рівні CNA2O = 0,4 %, що за даними ВТИ прийнятно для вугілля, яке спалюють та ТЕС. Згідно з цією моделлю процес обезсолювання вугілля водною промивкою являє собою сукупність послідовно протікаючих елементарних актів (субпроцесів), визначальними з яких є: елементарний акт контакту вугілля з водною фазою, розчинення солей, перехід сольових компонентів в обємну фазу суспензії та їх часткова адсорбція, масляна агломерація вугілля і механічне обезводнення. Для залучення в процес розчинення сольових компонентів, які містяться в мезо-та мікропорах, необхідно розкриття внутрішньої поверхні вугілля. Нами одержано рівняння для визначення ефективності обезсолювання через основні параметри вугілля, його суспензії і ефективність обезводнення: (1) де hoc - эфективність обезсолювання; hoв - эфективність обезводнення; Ср - концентрація розчину; RH - розрідження вихідної суспензії; СН - початкова концентрація солі у вугіллі; RB - густина води. Принципові труднощі обезводнення вугілля, яке піддається переробці у воді, повязані з підвищеною гідратацією поверхні (що особливо характерно для солоного вугілля), втратою ультратонких фракцій з фугатом, суттєвою дезінтеграцією вугілля у водному середовищі.В дисертації, яка є завершеною науково-дослідною роботою, одержані нові результати в галузі збагачення солоного вугілля при його використанні в теплоенергетиці шляхом встановлення закономірностей процесу знесолення омасленого вугілля та обезводнення вуглемасляного агломерату і розробки на їх основі раціональних варіантів суміщеної з масляною агломерацією та гідротранспортом технології, які в сукупності вирішують важливу наукову задачу по промисловому знесоленню та утилізації солоного вугілля Західного Донбасу. При спалюванні такого вугілля спостерігається різке збільшення зашлакування робочих поверхонь котлоагрегатів. Дослідження показали, що знесолення водною промивкою дозволяє видалити 80-90 % солей і забезпечити концентрацію оксиду натрію на рівні CNA2O = 0,4 %, що за даними ВТІ, прийнятно для вугілля, яке спалюють на ТЕС.