常用的煤泥機(jī)械脫水方式
廣東較優(yōu)良的帶式壓濾機(jī),帶式污泥脫水機(jī),刮泥機(jī),皮帶輸送機(jī)和帶式壓榨機(jī)廠家-廣州美邦環(huán)保設(shè)備公司http://uajtjul.cn
煤泥脫水干燥的重要性不僅表現(xiàn)在設(shè)備投資中所占的比重，同時(shí)還影響到貯運(yùn)、使用、污染控制和出口商檢指標(biāo)等。因此，煤泥脫水干燥問題日趨突出。
一、煤水結(jié)合的機(jī)理探討
煤是一種復(fù)雜的有機(jī)化合物，通過顯微鏡的觀察可以看到:組成煤的較小顆粒直徑約為0,002 ^-0,003微米，高約0,0012-r0,0015微米，稱之為“晶?！?。由“晶?！苯M成的較大粒子的大小約為0,01-v0,02微米，稱為“膠?！??！熬Я！迸c“膠?！遍g構(gòu)成許多微細(xì)孔隙，密布在煤的內(nèi)部和表面，形成無(wú)數(shù)的毛細(xì)孔，毛細(xì)管直徑越小，煤中水分越大。
植物纖維經(jīng)成煤作用后形成的晶粒和膠粒中的水分是以化合狀態(tài)出現(xiàn)的，稱為“結(jié)晶水”，由毛細(xì)現(xiàn)象吸附于煤體內(nèi)部的水分是游離狀態(tài)，即所謂的“內(nèi)在水分”。煤的內(nèi)在水分隨成煤期及炭化作用的長(zhǎng)短在很大范圍內(nèi)變化，從無(wú)煙煤的1}2%到褐煤的50%左右。毛細(xì)現(xiàn)象吸附的水分存在于煤體內(nèi)部，機(jī)械作用不能將其脫去，在風(fēng)干狀態(tài)下也不能失去內(nèi)在水分。
除結(jié)晶水和內(nèi)在水分外，煤的表層尚存在著外在水分，這是一種固體靠分子間力作用把周圍介質(zhì)內(nèi)的分子、原子或離子吸收到自己表面的“吸附現(xiàn)象”。
煤的成分極為復(fù)雜，存在著不同的煤巖組分和礦物雜質(zhì)，因而煤的表面具有極性與非極性的不均勻性。存在極性時(shí)，煤的表面出現(xiàn)外電場(chǎng)(可正，商負(fù))。非極性時(shí)，煤的表面沒有電場(chǎng)，但氧化能使煤的非極性表面迅速變?yōu)闃O性。
水分子是一種非線性結(jié)構(gòu)，也具有極性。由于負(fù)電性大的氧原子周圍比2個(gè)氫原子周圍的電子云更密集，因而水分子是永久的偶極子，具有很大的偶極矩。煤水界面上的吸附就是由煤、水這兩種特性形成的，它是煤表面水分不易脫除的主要原因之一。
物理吸附的結(jié)果，在煤的表面形成了水分子的吸附和擴(kuò)散層，吸附層為一薄膜，緊靠煤表面，厚度接近于一個(gè)分子，與煤的表面牢固聯(lián)系，與煤一齊移動(dòng)。擴(kuò)散層位于吸附層上，能與吸附層相對(duì)滑動(dòng)。因此，在煤、水相對(duì)移動(dòng)時(shí)，滑動(dòng)面發(fā)生在距煤表面約一個(gè)分子的距離d處。這時(shí)，由于液、固兩相移動(dòng)，滑動(dòng)層與余下液體間出現(xiàn)一個(gè)電位，即所謂的“電動(dòng)電位”。這種由于物理吸附造成在煤表面形成水分子的吸附層和擴(kuò)散層的現(xiàn)象，在化學(xué)中稱為“擴(kuò)散雙電層”。
二、煤泥脫水常用方式及發(fā)展
分析煤水結(jié)合的機(jī)理可知:破壞電場(chǎng)力，可使煤表面擴(kuò)散層以外的表水在很大程度上脫出。機(jī)械力是破壞電場(chǎng)力、除去表水較常用的有效措施。
常用的煤泥機(jī)械脫水方式有過濾、壓濾、帶式壓濾和沉降式離心脫水等。
1.沉降式離心機(jī)
沉降式離心機(jī)是用高速回轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力進(jìn)行脫水的設(shè)備。由于煤的比重比水大，在離心力作用下被甩向離心機(jī)的轉(zhuǎn)筒壁，并被螺旋轉(zhuǎn)子刮出。增加過濾段后，沉降的沉渣濾餅在離心力作用下，使水分進(jìn)一步穿過篩網(wǎng)脫出，其濾餅中的較終水分可達(dá)13~22%。 試驗(yàn)表明:采用沉降過濾式離心機(jī)可得到比真空過濾機(jī)水分低4左右、降低濾餅灰分10%的效果。但固體回收率卻比過濾機(jī)低2 -V5%，使大量細(xì)粒物料進(jìn)入循環(huán)水中。
沉降過濾式離心機(jī)離心強(qiáng)度高，破壞水的吸附勢(shì)能大。連續(xù)工作，處理量大，且通用性大，允許入料濃度和有效脫水粒度在很寬的范圍內(nèi)變化。特別是近年來(lái)對(duì)能提高固體回收率和降低水分的長(zhǎng)筒、高速型離心機(jī)的研制已能使它成為可以對(duì)細(xì)粒物料獲得極高產(chǎn)率，而同時(shí)保持產(chǎn)品水分比其它脫水系統(tǒng)低4 ^- G%的一種設(shè)備，因此極有發(fā)展前途。但使用沉降過濾式離心機(jī)時(shí)入料中小于。,044毫米級(jí)含量不應(yīng)超過4000，否則水分急驟增高，回收率甚低。
2,真空過濾機(jī)
真空過濾機(jī)是較早用于煤泥脫水的設(shè)備，目前被廣泛地應(yīng)用于選煤廠中。
過濾是借助于液體在空隙或毛細(xì)管內(nèi)流動(dòng)時(shí)的機(jī)械效應(yīng)，利用真空泵產(chǎn)生的真空度，克服濾液流動(dòng)阻力，而使水分脫出。
在真空狀態(tài)下抽出水分，和加壓下擠出水分相比有以下的不同:1)在張應(yīng)力的作用下要比壓應(yīng)力作用下脫出煤表面水分容易。2)水的內(nèi)摩擦力或粘滯力隨壓強(qiáng)的增高而加大，因而在真空條件下能降低水的粘滯力，提高脫水效果。3)在自然條件下真空度始終小于一個(gè)大氣壓，因而限制了脫水能力的進(jìn)一步提高，過濾機(jī)真空度一般為480^560毫米汞柱。
近年來(lái)對(duì)真空過濾的研究表明:入料的粒級(jí)組成對(duì)過濾效果影響很大，0^-5微米級(jí)對(duì)過濾影響較不好，5 ^-10微米級(jí)次之，隨著大于30微米級(jí)的增加，過濾效果變好。15-r20微米為中間顆粒，不產(chǎn)生影響。http://uajtjul.cn
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