водно-угольные суспензии

ВОДНО-УГОЛЬНЫЕ СУСПЕНЗИИ

горючие смеси воды (до 55%) с частицами угля. Образуются при гидравлич. добыче и гидравлич. транспорте углей, а также при их мокром обогащении. В.-у. с. — топливо для тепловых электростанций и речного транспорта, в металлургии (для частичной замены кокса), в цементном производстве (для обогрева вращающихся трубчатых печей), в хим. промышленности (для получения газов заданного состава). Замена угля на В.-у. с. позволяет отказаться от сложных дорогостоящих процессов обезвоживания и сушки угля, приготовления тонкоизмельченной угольной шихты на пром. предприятиях.

В пульпе, образующейся при добыче, транспорте и обогащении угля, отношение по массе твердой фазы к жидкой составляет 1 :(1–10). Содержание частиц угля разл. размера: водно-угольные суспензии 1 мм — 30%; 3,0–1,0 мм-св. 20%; > 13 мм — 10%. Мех. перемешиванием удается избежать оседания дисперсной фазы. С целью улучшения технол. свойств В.-у. с. (предотвращения коагуляции коллоидно-дисперсной фракции, облегчения тонкого распыления в форсунках) в них добавляют до 1% стабилизаторов: орг. ПАВ, напр. лигносульфонаты, алкилсульфонаты, алкилсульфаты; неорг. соед. — натриевые соли фосфорных кислот (пирофосфаты, триполифосфат, гексаметафосфат), FeCl3, AlCl3.

В.-у. с. с частицами не крупнее 0,1–0,5 мм легко воспламеняются и устойчиво сгорают в потоке нагретого до 350–450 °C воздуха при коэф. его избытка по отношению к теоретически необходимому 1,03–1,04. Вода не ухудшает сгорания частиц угля, т. к. происходит реакция: С+ H2O → CO + H2. Полнота сгорания B.C. при факельном сжигании их в топках достигает 98,5–99,5%, температура в зоне горения — 1400–1450 °C. Из В.-у. с. с влажностью 50% при 900 °C газификацией под давл. 2–3 МПа получают синтез-газ, который содержит 55% CO и H2 и 2–6% метана.

Преимущества В.-у. с. перед углем — легкость транспортирования по трубам на большие расстояния, хорошее распыление топочными форсунками.

Лит.: Иванов В. М., Канторович Б. В., Топливные эмульсии и суспензии, М., 1963; Делягин Г. Н., Да вы до в а И. В., Сжигание твердого топлива в виде водоугольных суспензий, М., 1969; Теория и прикладные аспекты гидротранспортирования твердых материалов, К., 1981.

В. Г. Спиркин

Источник: Химическая энциклопедия на Gufo.me