Разработка технологического процесса утилизации угольных шламов Кузнецкого бассейна в виде высококонцентрированных водоугольных суспензий

• Автор: Папин, Андрей Владимирович
• Шифр специальности: 05.17.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Томск
• Количество страниц: 138 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. ПРЕДПОСЫЛКИ РАЗВИТИЯ, СОСТОЯНИЕ ПРОБЛЕМЫ ПОЛУЧЕНИЯ И ИСПОЛЬЗОВАНИЯ

ВОДОУГОЛЬНЫХ СУСПЕНЗИЙ

1.1. Предпосылки возникновения и основные этапы развития технологии получения и применения водоугольных суспензий.

1.2. Классификация водоугольных суспензий и область их применения .

1.3. Современные представления о формировании структурнореологических характеристик водоугольной суспензии и методы их регулирования
1.4. Анализ технологических схем приготовления водоугольных суспензий для прямого сжигания
2. РАЗРАБОТКА И ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПОДГОТОВКИ УГОЛЬНЫХ ШЛАМОВ К ИСПОЛЬЗОВАНИЮ В ВОДОУГОЛЬНЫХ СУСПЕНЗИЯХ.
2.1. Характеристика исходных углей, описание стендововых установок подготовки угольных шламов, методика экспериментальных исследований и результаты опытов.

2.1.1. Краткая характеристика дисперсий углеобогащения

2.1.2. Характеристика исходных угольных шламов
2.1.3. Экспериментальное оборудование и методики опытов по обогащению угольных шламов.
2.1.4. Результаты расчета математической модели процесса агломерации.
3. ИССЛЕДОВАНИЯ И ОБОСНОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ПРИГОТОВЛЕНИЯ ВОДОУГОЛЬНЫХ СУСПЕНЗИЙ ИЗ УГОЛЬНЫХ ШЛАМОВ КУЗБАССКОГО БАССЕЙНА.
3.1. Сущность процессов приготовления водоугольных суспензий из угольных
шламов.
3.2. Процессы подготовки к использованию реагентапластификатора гумата натрия
4. ИССЛЕДОВАНИЕ И ОБОСНОВАНИЕ ФИЗИКОХИМИЧЕСКИХ ОСНОВ ПРОЦЕССА ФОРМИРОВАНИЯ СТРУКТУРЫ И СТАБИЛИЗАЦИОННОРЕОЛОГИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ВОДОУГОЛЬНЫХ СУСПЕНЗИЙ ПОЛУЧЕННЫХ ИЗ УГОЛЬНЫХ ШЛАМОВ.
4.1. Выбор оптимального реагентапластификатора
4.2. Исследование и обоснование физикохимических основ процесса формирования структуры полученных водоугольных суспензий.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Список использованной литературы


Основными проблемами на пути к расширенному применению водоугольных топлив являются: низкие показатели стабильности основных технологических характеристик, высокая зольность исходного сырья, низкая эффективность известных реагентов - пластификаторов и стабилизаторов, а также отсутствие научно обоснованных методических рекомендаций и процессов физико-химического воздействия на исходный уголь с учетом его свойств. Этими соображениями определяется актуальность настоящей работы. ЦЕЛЬ РАБОТЫ: разработка и обоснование научных и технологических основ процесса утилизации угольных шламов Кузнецкого бассейна в виде высококонцентрированных водоугольных суспензий. ЗАДАЧИ ИССЛЕДОВАНИЙ. А = 5 % мае. Кузбасса использована в промышленных условиях. Апробация работы. Основные результаты работы докладывались на Всероссийской научно-практической конференции “ Экологичность ресурсо- и энергосберегающих производств на предприятиях народного хозяйства”, Пенза, ; межрегиональной научно-практической конференции “ Финансово-экономическая самодостаточность регионов”, Кемерово, ; всероссийской научно-практической конференции “ Химическое загрязнение среды обитания и проблемы экологической реабилитации нарушенных экосистем”, Пенза, . Публикации. По теме диссертации опубликовано печатных работ. Объем и структура работы. Автор выражает глубокую признательность за ценные консультации к. Института угля и углехимии СО РАН А. Н. Заостровскому. Автор благодарен д. В.И. Мурко за интерес и поддержку, а также сотрудникам лаборатории каталитических процессов в углехимии Института угля и углехимии СО РАН к. И.В. Кучину, к. Г.А. Мандрову, гл. Института угля и углехимии СО РАН А. И. Ефремову и к. М.С. Клейну за теоретическую и практическую помощь. В России первые работы в области гидротранспорта кускового угля относятся к -м годам прошлого столетия, а работы по созданию угольных суспензий были начаты впервые в -е годы [-]. В качестве топлива водоугольные суспензии начали применять ^ зарубежем в целях уменьшения выбросов в окружающую среду окислов углерода, азота, серы и концерогенных веществ при сжигании. Идея создания суспензионных угольных топлив для промышленного использования взамен нефтепродуктов в двигателях внутреннего сгорания, коммунальных котельных и на тепловых электростанциях сформировалась в период нефтяного кризиса начала -х годов, когда резко возросли цены на нефть, что привело к экономическому кризису в США, Европе и Японии. ТЭС сжигали угольные шламы, скопившиеся к тому времени в шламоотстойниках ТЭС. Однако, основное развитие технология водоугольных суспензий получила в начале -х годов прошлого века. В это время были введены в строй крупные обогатительные 9 фабрики и гидрошахты с гидротранспортными системами и обезвоживающими комплексами[1]. При механическом обезвоживании углей, а также при гидродобыче и гидротранспорте угля образуются высокообводненные мелкие классы углей -шламы, наиболее крупные из которых (более 0, мм) улавливаются и выдаются вместе с крупными классами углей. Тонкие частицы (менее 0, мм) улавливаются менее эффективно, а часто практически не улавливаются при ^ сгущении и обезвоживании и сбрасываются либо в наружные шламовые отстойники, либо в водоемы. При сбросах в отстойники происходит накопление шламов. Количество сбросов составляет в зависимости от производительности фабрики от 0 до 0 тысяч тонн в год при средней зольности угля в них от до % мас. В это время многие научно-исследовательские институты: ИГИ, ВНИИгидро-уголь, КузНИИуглеобогащение, УкрНИИГидроуголь и. Кузбассу голь и другие организации начинают активно заниматься изучением и решением проблемы утилизации обводненных угольных шламов путем их сжигания в виде водоугольных суспензий. Одновременно получают развитие работы, в которых исследуется теория горения водоугольных суспензий, изучаются их свойства и влияние на эффективность горения, появляются первые экспериментальные и полупромышленные установки по приготовлению и сжиганию ВУС[1]. Несомненно, наиболее существенный вклад в развитие теории горения водоугольных суспензий и исследование их свойств внесли фундаментальные « работы Делягина Г. Н. и Канторовича Б. В. [-], которые получили дальнейшее развитие в трудах их учеников: Давыдовой И. В. [,], Онищенко А. Г. [,], Исаева В. В [-], Бутильковой Т. Н. [,] и др.