Влияние свойств углей на эффективность их обессеривания и обеззоливания углей методом криомагнитной сепарации ерёменко Сергей Александрович icon

Влияние свойств углей на эффективность их обессеривания и обеззоливания углей методом криомагнитной сепарации ерёменко Сергей Александрович




Скачати 56.15 Kb.
НазваВлияние свойств углей на эффективность их обессеривания и обеззоливания углей методом криомагнитной сепарации ерёменко Сергей Александрович
Дата01.06.2012
Розмір56.15 Kb.
ТипДокументи

ВЛИЯНИЕ СВОЙСТВ УГЛЕЙ НА ЭФФЕКТИВНОСТЬ ИХ ОБЕССЕРИВАНИЯ И ОБЕЗЗОЛИВАНИЯ УГЛЕЙ МЕТОДОМ КРИОМАГНИТНОЙ СЕПАРАЦИИ


Ерёменко Сергей Александрович


ДонНТУ, кафедра химической технологии топлива


eryomenkoSA@ukr.net

Abstract



Eryomenko S., Saranchuk V. Enrichment of coals with the help of magnetic separation method Researches in the sphere of solid inflammable minerals enrichment are of great importance in our country, as the earth’s crust abounds in deposits of the above mentioned minerals. Reserves of other types of fuel on the territory of our country are not sufficient to meet the need of national economy. Enrichment of coals and coal wastes with the help of criomagnetic separation method can make the efficiency removal of ashes-and-sulphur-containing admixtures to 90% higher. It can also help to reduce energy loss in contrast to nowadays used methods of removal of undesirable admixtures. This method gives the opportunity to bring down emission of coal-enrichment wastes.


Повышенное содержание серы в углях снижает их качество, обусловливает при энергетическом использовании значительный рост расхода топлива и опасность загрязнения среды токсичными оксидами серы, а при коксовании — ухудшение качества кокса и увеличение его количества при выплавке чугуна. Например, увеличение сернистости угля на 0,1% приводит к снижению производительности доменной печи и росту' расхода кокса на 1,8%. Превышение содержания обшей серы в углях, предназначенных для коксования, на 0.1% по сравнению со средними расчетными нормами влечет за собой снижение оптовой цены угля на 0.5%.

Содержание серы в угле — один из важнейших критериев пригодности его для коксования, так как качественные показатели кокса зависят от содержания золы и серы. В украинских углях различаются колчеданная (пиритная), органическая, сульфатная и элементарная серы.

Колчеданная (пиритная) сера — основной вид сернистых соединений в углях, на ее долю в среднем приходится 62% общего содержания серы. Формы включений серного колчедана в угольные пласты различны. Колчедан, образовавшийся в период угленакопления, распределен по угольному веществу равномерно, в тонкодисперсной форме и, как правило, связан с органической массой угля. Сернистый колчедан, образовавшийся по трещинам усыхания путем инфильтрации после прекращения процесса угленакопления, распределен грубодисперсно, локализовано — в виде линз, желваков, зерен, гнезд. Он представляет вклю­чения в виде примесей, доступных выделению меха­ническим способом.

Органическая сера равномерно распределена по всему угольному веществу, ее невозможно выделить. Диапазон содержания органической серы в украинских углях 0,3—0,5%, но встречается 2,5—3%; такое бывает и в пределах одного пласта на близлежащих участках. Это говорит о том, что органическая сера образовалась не только за счет серы исходного растительного материала. Органические сернистые его соединения соответствуют примерно 0,3—0,5% серы в угле. Полагают, что источниками образования вторичной серы была элементарная сера, которая при соответствующих условиях взаимодействовала с органическим веществом и увеличивала количество органической серы.

Сульфатная сера в украинских углях содержится в небольшом количестве (до 0,1%), чаще встречается в углях, долго хранящихся на поверхности. Эта форма серы — результат окисления пирита, в угле она в виде тонких примазок из гипса. Элементарная сера — ос­татки серы, которая не прореагировала с углем, она распределяется в виде тонкодисперсных соединений. В угле ее около 0,15%.

В балансе сернистости углей существенную роль играют колчеданная и органическая серы и незначи­тельную — сульфатная и элементарная. В углях невысокой сернистости преобладает сера органическая (около 60% общего ее содержания), в высокосернистых — колчеданная, а доля органической серы уменьшается до 30%. Выраженной закономерности в соотношении между колчеданной и органической серами, как по мощности угольного пласта, так и по его простиранию не наблюдается. [5].

Традиционный путь снижения выбросов сернистых соединений ТЭС — очистка химическими и каталитическими методами не оптимален как с экономической, так и с экологической точек зрения. Более радикальным является использование очищенного от серы угольного топлива. Поэтому разработка технологий и оборудования для предварительной десульфурации и обогащения коксующихся и энергетических углей является в настоящее время очень актуальной проблемой для Донбасса и в целом для Украины.

Поиски эффективных методов и устройств, способных совершить качественный шаг в обогащении, привели к созданию сверхпроводниковых магнитных сепараторов (СМС). Разделение рядовых углей в СМС на концентрат и золосодержащие компоненты производится за счет различии в их магнитной восприимчивости , большие магнитные поля в сепараторе создаются с помощью обмоток, выполненных из сверхпроводниковых материалов. Магнитные свойства отделяемых при сепарации материалов можно описать как парамагнитные, диамагнитные и немагнитные. В любом случае все они подпадают под одну из этих категорий. Парамагнитные материалы, как, например сульфид железа, можно охарактеризовать как материалы, которые обладают наведенной намагниченностью во внешнем поле. В диамагнитных материалах наведенная намагниченность имеет противоположный знак; во внешнем магнитном поле эти материалы отталкиваются. На немагнитные материалы магнитное поле не оказывает влияния.

Разработано два метода обогащения ТГИ: сухое и мокрое обогащение.

Процесс сухой сепарации осуществляется следующим образом. Сырой уголь дробится, просеивается и подается в виброугольное загрузочное устройство. Затем он подается в приемник, который заканчивается коллиматором с впускным отверстием. Сито устанавливается в загрузочной устройстве таким образом, что только частицы меньше заданного размера подаются в зону сепарации и подвергаются обработке. Для того, чтобы исключить слипание частиц угля сито вибрируется через акустическое устройство. В рабочей зоне сепаратора создается сильное неоднородное магнитное поле. Уголь поступает в разделитель, где частицы с различной магнитной восприимчивостью направляются в различные приемные устройства - устройства немагнитного (отсепарированного) и магнитного продукта. Для удаления минералов с большой магнитной восприимчивостью предусмотрено устройство сепарации в слабом магнитном поле.

Процесс мокрой магнитной сепарации осуществляется по такой схеме. Измельченный исходный уголь перемешивается с водой до образования водно-угольной пульпы с концентрацией угля 10.. 30%. Затем пульпа с заданной скоростью подается в рабочую зону сепаратора - зону сильного высокоградиентного магнитного поля. Градиент магнитного поля (100 Тл/м) создается с помощью ферромагнитных насадок (матриц), выполненный, например, в виде просечных сеток. Магнитные частицы пульпы намагничиваются в магнитном поле и задерживаются на матрицах, немагнитные - свободно проходят зону магнитного поля и собираются в емкость для немагнитного продукта. Удаление магнитных частиц с ферромагнитных матриц производится в слабом (нулевом) магнитном поле с помощью струи воды. Для повышения степени выхода немагнитного продукта, который частично до 5% задерживается (прилипает) на ферромагнитных матрицах, производится его смыв водой за пределами рабочей зоны в области, где магнитное поле составляет 10.. 20% от рабочего значения и в котором магнитные частицы еще надежно удерживаются ферромагнитными матрицами.

Испытания показали, что магнитная сепарация в поле 3-5 Тл обеспечивает извлечение неорганической серы (пирит, марказит, пирротин и пр.), достигающее 80-90 %, снижение зольности в обогащенном продукте на 40-50%, а увеличение теплоты сгорания в среднем составило 12-18 %, а в некоторых достигало 20-25 %.

СМС имеют малые габариты и вес, потребляют в сотни и тысячи раз меньше электроэнергии, чем обычные магниты. А применение короткозамкнутого режима работы, когда обмотка магнитной системы закорачивается сверхпроводящей перемычкой - ключом, обеспечивает отключение источников питания от электрической сети и поддержание магнитной индукции без потребления электроэнергии. Необходимость обеспечения температуры жидкого гелия - 4.2К, при которой могут функционировать СМС, является основным недостатком последних по сравнению с современными системами криогенного обеспечения, позволяющими осуществить длительный ресурс работы (тысячи часов) сверхпроводниковой магнитной системы с одной заправки криоагентами;

Дополнительное применение микрокриогенных холодильных установок и микроожижителей с замкнутым криогенным циклом без потерь газообразного гелия позволит увеличить ресурс работы в десятки раз


Перечень ссылок


1.Кармазин В.И. Магнитные и электрические методы обогащения. - М.: Недра, 1988.-304 с.

2.Кармазин В.И., Кармазин В.В. Магнитные методы обогащения. – М.:Недра, 1985. -406 с.

3.Справочник по обогащению углей. Под ред. И.С. Благова и др. М.: Недра,1984, 614 с.

4.Брехна Г. С. Сверхпроводящие магнитные системы. М.: Недра, 1976.- 704 с.

5. В. Я. Долгий, А. А. Кривченко, М. Д. Шамало. Содержание общей серы в угольных пластах на шахтах Украины. «Уголь Украины» №1, 2000 с. 44-47.

Схожі:

Влияние свойств углей на эффективность их обессеривания и обеззоливания углей методом криомагнитной сепарации ерёменко Сергей Александрович iconВлияние свойств углей на эффективность их обессеривания и обеззоливания углей методом криомагнитной сепарации ерёменко Сергей Александрович
move to 0-380421
Влияние свойств углей на эффективность их обессеривания и обеззоливания углей методом криомагнитной сепарации ерёменко Сергей Александрович icon«перспективные технологии добычи и использования углей восточного донбасса»
Приглашаем Вас принять участие в работе регионального научно-практического семинара
Влияние свойств углей на эффективность их обессеривания и обеззоливания углей методом криомагнитной сепарации ерёменко Сергей Александрович iconДанное сообщение является официальным приглашением на конференцию
Семинар Интенсивные ресурсосберегающие методы и средства разработки угольных пластов, использование углей и охрана труда
Влияние свойств углей на эффективность их обессеривания и обеззоливания углей методом криомагнитной сепарации ерёменко Сергей Александрович iconСтатья из журнала «Уголь Украины»
При сжигании углей значительная часть сернистых соединений превращается в оксиды серы (сернистый газ), которая негативно влияет на...
Влияние свойств углей на эффективность их обессеривания и обеззоливания углей методом криомагнитной сепарации ерёменко Сергей Александрович iconУдк 621. 914. 02 Влияние механических свойств сталей на силы резания при термофрикционной обработке
Влияние механических свойств сталей на силы резания при термофрикционной обработке
Влияние свойств углей на эффективность их обессеривания и обеззоливания углей методом криомагнитной сепарации ерёменко Сергей Александрович iconС. А. Ткач, асп. Восточноукраинский национальный университет имени Владимира Даля
Однако прослеживается тенденция создания многоиндукторных систем для магнитной сепарации, в которых эффективность процесса разделения...
Влияние свойств углей на эффективность их обессеривания и обеззоливания углей методом криомагнитной сепарации ерёменко Сергей Александрович iconСправочник по химии и технологии твердых горючих ископаемых с. 268
К высокотемпературной относят смолу, получаемую в процессе высокотемпературного коксования каменных углей. Она образуется в результате...
Влияние свойств углей на эффективность их обессеривания и обеззоливания углей методом криомагнитной сепарации ерёменко Сергей Александрович iconА., Грецкая Г. Н. Современные методы анализа затрат энергоресурсов на изготовление продукции
Тэр на изготовление продукции в производстве, что имеет для Украины особо важное значение. В стране не хватает электроэнергии, отсутствуют...
Влияние свойств углей на эффективность их обессеривания и обеззоливания углей методом криомагнитной сепарации ерёменко Сергей Александрович iconУдк 629. 735. 083. 05: 621. 3: 681. 178. 004. 16(045) П. А. Ковалевский, аспирант кафедры «Радиоэлектроники»
Оценка влияние встроенных средств контроля на эффективнОстЬ эксплуатации бортовых радиоэлектронных систем
Влияние свойств углей на эффективность их обессеривания и обеззоливания углей методом криомагнитной сепарации ерёменко Сергей Александрович iconС. И. Полякова Информативность компьютерно-томографических признаков для дифференциальной диагностики опухолей слезной железы эпителиального генеза
...
Додайте кнопку на своєму сайті:
Документи


База даних захищена авторським правом ©zavantag.com 2000-2013
При копіюванні матеріалу обов'язкове зазначення активного посилання відкритою для індексації.
звернутися до адміністрації
Документи