Cum afectează proprietățile șlamului, greutatea moleculară și condițiile de preparare performanța floculării

În procesele de preparare a cărbunelui, tratarea apei cu nămol este direct legată de recuperarea curată a cărbunelui, utilizarea apei circulante și eficiența îngroșării sterilului. Pentru majoritatea instalațiilor de preparare a cărbunelui,poliacrilamida anionica(Poliacrilamida anioică, denumită PAM) este unul dintre floculantii cu greutate-moleculară-înaltă utilizați în mod obișnuit. Poate promova formarea rapidă a flocurilor mai mari de către particule fine prin adsorbție și punte, îmbunătățind astfel sedimentarea, îngroșarea și separarea solid-lichidelor.

Cu toate acestea, în producția efectivă, o problemă comună este: în timp ce testele de laborator în pahar de laborator arată rezultate bune, după trecerea la îngroșare, turbiditatea de preaplin, densitatea de subplin sau consumul de substanțe chimice se modifică.

Motivul nu este de obicei doar o chestiune de „dacă substanța chimică este bună sau nu”, ci mai degrabă că proprietățile șlamului, greutatea moleculară a polimerului, gradul de hidroliză, dozajul, forfecarea amestecării și condițiile de dizolvare determină în comun performanța finală.

Prin urmare, atunci când selectați un floculant pentru prepararea cărbunelui, mai degrabă decât să urmăriți obișnuit o greutate moleculară mai mare, este mai bine să începeți de la condițiile reale de șlam și metodele de operare a echipamentului pentru a stabili parametrii produsului potriviti pentru propriul proces.

I. Caracteristicile șlamului sunt baza pentru selectarea PAM anionic

Suspensia de cărbune nu este un material cu compoziție fixă.

Suspensiile de cărbune produse din diferite zone miniere, diferite straturi de cărbune sau chiar diferiți timpi de producție pot diferi în ceea ce privește proporția de particule fine, conținutul de argilă, compoziția minerală și concentrația de ioni de apă în circulație.

Suprafețele cărbunelui pulverizat și ale unor minerale de argilă poartă de obicei o sarcină negativă, în timp ce poliacrilamida anioică conține grupe funcționale capabile să interacționeze cu suprafețele particulelor. După ce polimerul este adsorbit pe suprafața particulelor, acesta își poate folosi lanțurile moleculare lungi pentru a conecta mai multe micro-particule, formând flocuri mai mari.

Acest proces este cunoscut sub denumirea de adsorbție și punte.

Pentru procesul de preparare a cărbunelui, flocurile ideale trebuie să posede simultan:

Viteză bună de așezare;

Rezistență suficientă a flocului;

Rezistență bună la forfecare;

Performanță bună la compresie și deshidratare;

Fără generare excesivă de polimeri reziduali.

Acesta este, de asemenea, motivul pentru care selecția greutății moleculare PAM pentru prepararea cărbunelui nu poate fi discutată separat de condițiile specifice de suspensie.

1. Conținutul de argilă modifică cererea reală de substanțe chimice

În nămolurile de cărbune sau de cărbune de rang scăzut-cu conținut ridicat de nămol fin, mineralele argiloase pot fi prezente în cantități mari.

Când proporția de particule fine crește, polimerul nu numai că trebuie să acționeze cu particulele de slime țintă, dar poate fi, de asemenea, consumat în mare măsură de particulele de argilă.

Materialele de referință indică faptul că, atunci când conținutul de argilă în particule cu o dimensiune a particulelor mai mică de 45 microni depășește 15%, produselor cu un grad de hidroliză de 25% le poate fi dificil să obțină rezistența ideală a flocului. Unul dintre motive este că particulele de argilă concurează cu cărbunele pulverizat pentru locurile de adsorbție ale polimerului.

Prin urmare, în aplicațiile practice, dacă proprietățile cărbunelui brut se modifică semnificativ, simpla creștere a dozei de floculant poate să nu rezolve neapărat problema.

O abordare mai rezonabilă este re{0}}evaluarea:

Dimensiunea particulelor de suspensie → Conținut de argilă → Calitatea apei → Greutate moleculară → Gradul de hidroliză → Dozare.

Acest set de gândire este mai important pentru determinarea specificațiilor reale ale poliacrilamidei anionice utilizate în prepararea cărbunelui.

II. De ce calitatea apei în circulație afectează performanța PAM

Multe instalații de preparare a cărbunelui adoptă un sistem de circulație a apei.

Odată cu creșterea timpului de reciclare, solidele dizolvate, precum și calciul, magneziul și alți ioni din apă se pot acumula treptat.

Acești ioni vor schimba starea de încărcare și conformația lanțului polimerului în apă, determinând modificarea gradului de extindere a lanțului polimeric, afectând astfel capacitatea de legătură între particule.

Prin urmare, faptul că același PAM anionic funcționează bine în condiții de apă dulce nu înseamnă că poate menține exact același efect în condiții de proporție mare de apă circulantă.

Acesta este, de asemenea, unul dintre motivele pentru care site-ul întâmpină adesea „rezultate bune la început, dar un consum crescut de substanțe chimice după funcționare pentru o perioadă de timp”.

Când întâmpinați această situație, ar trebui să verificați mai întâi:

Dacă s-a schimbat calitatea apei circulante;

Dacă concentrația de furaj a crescut;

Dacă proporția de slime fin a crescut;

Dacă polimerul este complet dizolvat;

Dacă soluția preparată s-a degradat;

Dacă s-au schimbat condițiile de forfecare la punctul real de dozare.

Mai degrabă decât creșterea continuă a dozei chimice în mod direct.

III. Cum se selectează greutatea moleculară a poliacrilamidei anionice

Greutatea moleculară este un indicator foarte important atunci când se selectează PAM, dar o greutate moleculară mai mare nu înseamnă neapărat o performanță mai bună.

Dintr-o perspectivă mecanică, o greutate moleculară mai mare înseamnă lanțuri polimerice mai lungi, care pot acoperi mai multe particule și pot forma flocuri mai mari.

Cu toate acestea, o greutate moleculară excesiv de mare poate aduce și unele probleme practice:

Timp de dizolvare crescut;

Cerințe mai mari pentru sistemul de pregătire;

Mai multă sensibilitate la forfecare de amestecare;

Dacă dizolvarea este insuficientă, avantajul greutății moleculare mari nu poate fi adus în joc;

În anumite condiții de îngroșare, flocurile mari pot fi supuse la forfecare puternică.

Prin urmare, doza și greutatea moleculară a floculantilor de preparare a cărbunelui trebuie determinate împreună cu echipamentul de îngroșare.

Intervalele de referință pentru diferite configurații de îngroșare indicate în materialele de atașare sunt următoarele, iar aplicațiile reale din fabrică trebuie încă verificate prin teste.

Trebuie explicat în mod special că acești parametri aparțin intervalului de referință inițial al testelor din fabrică, mai degrabă decât unui standard fix pe care trebuie să-l urmeze toate minele de cărbune.

De exemplu, în anumite condiții de operare, un produs cu greutate moleculară de 15 milioane poate depăși un produs de 22 de milioane, posibil pentru că primul poate obține o hidratare mai aprofundată într-un timp limitat de preparare și amestecare.

Prin urmare, atunci când se selectează greutatea moleculară a preparatului de cărbune PAM, viteza de sedimentare, rezistența flocului, performanța de dizolvare și condițiile de forfecare a echipamentului trebuie investigate simultan.

IV. Diferite echipamente de îngroșare necesită caracteristici diferite de Floc

1. Îngroșător cu rată-înaltă

Echipamentele de-îngroșare cu viteză mare, cu o zonă de alimentare mai adâncă și un unghi conic mai abrupt, au cerințe mai mari pentru viteza de depunere a flocului și stabilitatea structurală.

În condiții de greutate moleculară și de dozare adecvate, se pot forma flocuri mai mari, permițând nămolului fin de cărbune să intre rapid în fluxul inferior.

Pentru acest tip de echipament, screening-ul pe teren poate începe de la un interval de greutate moleculară de 18 milioane până la 22 milioane și poate fi testat în combinație cu un grad de hidroliză de 25-30% și un interval de dozare tipic de 80-150 g/tonă de solide.

2. Îngroșător convențional

Modurile de amestecare și greblare ale echipamentelor convenționale pot supune flocurile la o anumită forfecare mecanică.

Prin urmare, simpla creștere a greutății moleculare nu duce neapărat la rezultate mai bune.

O greutate moleculară de 12 până la 18 milioane, un grad de hidroliză de 20-25% și 100-200 g/tonă de solide pot servi drept puncte de pornire a testului.

3. Pastă de îngroșare

Scopul îngroșării pastei este diferit de pur și simplu urmărirea sedimentării rapide, punând mai mult accent pe concentrația finală sub debit și eliberarea de umiditate.

Intervalul de referință dat în atașament pentru agenți de îngroșare cu pastă este de 22 milioane până la 30 milioane de greutate moleculară, 30-35% grad de hidroliză și o doză tipică de 150-300 g/tonă de solide.

O greutate moleculară mai mare poate forma o structură de floc mai completă, dar trebuie acordată atenție și faptului că dozarea excesivă poate crește retenția de apă a flocului.

Prin urmare, scopul final nu este „cel mai mare floc”, ci un floc stabil, care este reglabil, compresibil și deshidratabil.

V. Prepararea cărbunelui Dozarea floculantului: De ce nu este întotdeauna o dozare mai bună?

În timpul-punerea în funcțiune la fața locului, mulți operatori își formează o intuiție:

Turbiditatea crește → Creșteți doza de PAM.

Această metodă este uneori eficientă, dar nu este potrivită pentru toate situațiile.

Există o fereastră de lucru rezonabilă pentru floculanti.

Sub acest interval, nu se pot forma suficiente structuri de punte între particule; după atingerea unui interval rezonabil, efectele de sedimentare și clarificare se stabilizează treptat; creșterea în continuare a dozei poate duce la supra-floculare.

Excesul de polimer poate forma o structură vâscoasă la periferia flocurilor, făcând dificilă evacuarea umezelii din interiorul flocurilor, afectând în cele din urmă concentrația de subflux.

Prin urmare, la optimizarea dozării floculantelor de preparare a cărbunelui, se recomandă înregistrarea simultană:

Turbiditate la preaplin;

Concentrație sub debit;

Viteza interfeței de sedimentare;

Dimensiunea flocului;

Rezistență la forfecare floc;

Consumul de substanțe chimice pe tonă de solide.

Nu puteți observa doar un singur indicator.

VI. De la testele în pahar la agenți de îngroșare industriali: de ce rezultatele pot diferi

Testele cu paharele de laborator pot ajuta la determinarea produselor și la aproximarea intervalelor de dozare, dar nu pot replica complet condițiile de funcționare din echipamentele industriale.

Agenții de îngroșare efectivi au:

Timpul de rezidență al hranei;

Hrăniți bine amestecarea;

Forfecare locală;

transport floc;

Comprimarea stratului de îngroșare;

Schimbări de apă circulantă;

Fluctuații continue de alimentare.

Prin urmare, același produs care se comportă bine într-un pahar poate prezenta rezultate diferite la intrarea în câmp.

O metodă de testare mai rezonabilă este stabilirea curbei de relație a „Dozajului - Claritate la depășire - Densitate sub depășire”.

Este deosebit de important de remarcat faptul că, dacă preaplinul a atins deja un nivel acceptabil, continuarea creșterii substanțelor chimice nu continuă neapărat să crească densitatea sub debit.

VII. Diluarea furajului este uneori mai eficientă decât creșterea PAM

Aceasta este o direcție de optimizare ușor de trecut cu vederea în procesul de preparare a cărbunelui.

Datele de testare din materialele de atașare arată că înainte de injectarea polimerului, dacă concentrația solidului alimentar este redusă de la 8% la 4%, cu condiția ca doza absolută de floculant să rămână neschimbată, viteza de sedimentare poate fi crescută cu 40-60%.

Motivul principal este:

Concentrația mai mică de alimentare poate îmbunătăți dispersia polimerului între particule, oferind polimerului mai multe oportunități de a contacta complet particulele fine.

Prin urmare, atunci când agentul de îngroșare în sine are o capacitate de procesare suficientă, mai degrabă decât să crească direct utilizarea PAM, este mai bine să se evalueze mai întâi concentrația furajului și condițiile de diluare.

Aceasta este, de asemenea, una dintre ideile importante pentru reducerea consumului unitar de poliacrilamide anionice în prepararea cărbunelui.

VIII. Sistemul de dizolvare PAM: de ce produsele cu greutate-moleculară- mare necesită mai multă atenție la pregătire

Multe plante își concentrează atenția asupra produsului PAM în sine, ignorând în același timp prepararea polimerului.

De fapt, dacă PAM nu este complet dizolvat, acesta nu își poate exercita greutatea moleculară și caracteristicile de încărcare proiectate.

Dizolvarea insuficientă poate produce:

Debit instabil al pompei de dozare;

Fluctuațiile concentrației de dozare;

Blocarea conductei;

Performanță instabilă de floculare;

O scădere a dozei efective de substanță chimică.

Prin urmare, aplicarea luipoliacrilamida anionicanu este doar despre „ce produs să cumperi”, ci și despre „cum să prepari corect produsul”.

1. Atenție recomandată pentru-amenajarea temperaturii apei

Datele atașate arată că atunci când temperatura apei este de 20-30 de grade, majoritatea PAM-urilor anionice pot obține o rată de dizolvare mai bună.

Când temperatura apei este mai mică de 15 grade, viteza de dizolvare poate scădea semnificativ și, în unele cazuri, hidratarea completă poate dura 90 de minute sau mai mult.

Prin urmare, instalațiile de preparare a cărbunelui care funcționează în medii reci ar trebui să acorde o atenție deosebită:

Temperatura apei de-completare + Timpul de maturare + Intensitatea amestecării.

2. Evitarea Fenomenului „Ochi de Pește”.

După ce pulberea uscată PAM intră în apă, dacă intră în contact cu apa în cantități mari deodată, un strat de hidratare se formează cu ușurință rapid pe suprafața particulelor, în timp ce interiorul rămâne uscat.

Astfel de aglomerate insuficient dizolvate sunt cunoscute în mod obișnuit ca „ochi de pește”.

Odată ce se formează aglomerări mari de gel, poate dura mult timp pentru a se hidrata complet și pot intra în conductele ulterioare.

Prin urmare, sistemul de dozare PAM ar trebui să încerce să obțină o dispersie uniformă, permițând particulelor de pulbere uscată să intre în contact complet cu apa în stadiul inițial de intrare în corpul de apă.

3. Evitarea forfecării excesive în timpul etapei de hidratare

PAM aparține materialelor cu-lanț lung-molecular înalt.

În timpul etapei de hidratare, dacă se adoptă forfecare mecanică excesiv de puternică, aceasta poate provoca ruperea lanțului polimeric, ducând la scăderea greutății moleculare efective.

Prin urmare, dizolvarea PAM nu este „cu cât amestecarea este mai rapidă, cu atât mai bine”.

O abordare mai rezonabilă este:

Udare rapidă și uniformă → Amestecare blândă → Maturare completă → Dozare stabilă.

Acest lucru este deosebit de important pentru produsele PAM de preparare a cărbunelui cu greutate-moleculară- mare.

IX. Pe-Diagnosticarea defecțiunilor pe site: deducerea cauzelor din fenomene

Când performanța de floculare a sistemului de preparare a cărbunelui scade, se pot face judecăți din următoarele trei direcții.

Situația 1: Cantitatea de dozare este neschimbată, dar turbiditatea la depășire crește

Mai întâi verificați nămolul de cărbune și calitatea apei, în loc să creșteți imediat PAM.

Cauzele posibile includ:

Conținut crescut de argilă;

Proporție crescută de particule fine;

Modificări ale proprietăților cărbunelui brut;

Creșterea solidelor dizolvate în apa circulantă;

Modificări ale durității apei.

Materialele de atașare subliniază, de asemenea, că, în condițiile unei cantități de dozare stabile, modificările turbidității de preaplin trebuie să fie investigate mai întâi din modificările proprietăților furajului.

Situația 2: Depășirea este clară, dar densitatea sub debit scade

Aceasta poate însemna că floculantul este supra-dozat.

Deși flocurile pot capta particule fine, ele rețin prea multă umiditate în interior.

În acest moment, puteți încerca:

Reducerea treptată a dozei;

Re{0}}găsirea ferestrei optime de dozare;

Testarea produselor cu greutate moleculară redusă corespunzător.

În unele condiții de funcționare, substanțele chimice de reducere pot îmbunătăți de fapt densitatea finală a debitului inferior.

Situația 3: Pentru a menține performanța originală, consumul de substanțe chimice continuă să crească

Această situație necesită verificarea sistemului de pregătire PAM.

Se concentreze pe:

Dacă este complet dizolvat;

Dacă a avut loc o forfecare excesivă;

Dacă timpul de maturare este rezonabil;

Dacă soluția preparată a fost păstrată prea mult timp;

Dacă vâscozitatea soluției la punctul de injectare a scăzut semnificativ.

Materialele de atașare sugerează că compararea vâscozității soluției la punctul de injectare cu cea a unei soluții proaspăt preparate poate ajuta la evaluarea dacă există o problemă de degradare în sistemul de preparare a polimerului.

X. De ce schimbările sezoniere afectează PAM

În producția efectivă de preparat de cărbune, pot apărea diferite efecte de floculare iarna și vara.

Iarna necesită în principal atenție asupra impactului-apei la temperatură scăzută asupra dizolvării PAM și a vitezei de hidratare.

Dacă temperatura-apei de completare este prea scăzută, este posibil ca polimerul să nu fie complet hidratat înainte de a intra în punctul de dozare.

Vara, trebuie acordată atenție activității biologice a apei circulante și timpului de depozitare a soluției preparate.

Prin urmare, pentru plantele cu schimbări sezoniere evidente, se recomandă înregistrarea continuă:

Temperatura apei;

Concentrația șlamului;

Calitatea apei circulante;

Vârsta soluției PAM;

Doza reală;

Turbiditate la preaplin;

Concentrație sub debit.

Când aceste date formează înregistrări continue, este posibil să se judece cu mai multă precizie dacă este vorba despre schimbări de slime, schimbări de echipament sau modificări ale stării de pregătire a PAM.

XI. Îngroșarea și filtrarea pot folosi același PAM?

Aceasta este o problemă de îngrijorare pentru mulți ingineri de preparare a cărbunelui.

Teoretic, același produs poate îndeplini atât cerințele de îngroșare, cât și de filtrare, dar obiectivele celor două procese nu sunt complet identice.

Îngroșarea acordă mai multă atenție:

Viteza de sedimentare;

Dimensiunea flocului;

Debordare claritate;

Densitatea sub debit.

În timp ce filtrarea acordă mai multă atenție:

Formarea turtei de filtrare;

eliberare de umiditate;

Desprinderea turtei filtrante;

Conținutul final de umiditate.

Prin urmare, dacă instalația realizează atât îngroșarea, cât și filtrarea simultan, se recomandă evaluarea performanței ambelor legături separat.

Pentru sistemele cu cerințe mai mari de filtrare, produsele cu greutate-moleculară-mai mică pot fi uneori mai potrivite pentru condiționarea mediului de filtrare.

Aceasta înseamnă că selecția produselor PAM ar trebui să se învârte în jurul obiectivelor finale ale procesului, mai degrabă decât să urmărească orbește cea mai mare greutate moleculară.

XII. Cum ajută TEHNOLOGIA ECOLINK Selectarea PAM pentru prepararea cărbunelui

Pentru industria de preparare a cărbunelui, o sursă de floculant cu adevărat valoroasă nu este doar furnizarea unui sac de produs.

ECOLINK TECHNOLOGY, sub Shandong Ecolink Technology Co., Ltd., se concentrează pe furnizarea unică de produse chimice și echipamente pentru tratarea apei și poate oferi potrivire a produselor, asistență tehnică, testare a probelor și date tehnice aferente aplicațiilor specifice.

Produsele noastre anionice PAM au o greutate moleculară de peste 30 de milioane, iar gradul de hidroliză poate fi personalizat în funcție de aplicații specifice. Materialele de atașare sugerează, de asemenea, că, pentru instalațiile cu diferite straturi de cărbune și diferite proprietăți de suspensie, screening-ul produsului ar trebui să fie combinat cu greutatea moleculară, gradul de hidroliză și configurația de îngroșare, mai degrabă decât adoptarea unei singure specificații.

Pentru instalațiile de preparare a cărbunelui care necesită verificarea produsului, pot fi furnizate următoarele informații de bază:

Concentrația șlamului;

Distribuția mărimii particulelor;

Conținut de argilă;

Calitatea apei circulante;

Tip de îngroșare;

Greutatea moleculară curentă a PAM;

Gradul actual de hidroliză;

Doza curentă;

Turbiditate la preaplin;

Concentrație sub debit.

Pe baza acestor informații, specificațiile adecvate ale poliacrilamidei anionice și planurile de testare pe site-ul-pot fi discutate în continuare.

Dacă este necesară evaluarea produsului, vă rugăm să contactați:

E-mail: sale02@ecolink-environment.com

XIII. Principiile de bază ale pregătirii cărbunelui Selecția PAM

Pentru industria de preparare a cărbunelui, alegerea PAM-ului potrivit nu are un răspuns fix aplicabil tuturor instalațiilor.

O selecție cu adevărat eficientă trebuie de obicei să ia în considerare simultan:

Proprietățile șlamului

Cărbunele pulverizat, argila, proporția de particule fine și calitatea apei determină cererea reală a polimerului.

Greutate moleculară

O greutate moleculară mai mare este favorabilă formării unei structuri de punte mai mare, dar trebuie să se asigure că poate fi complet dizolvată și poate rezista la forfecare reală.

Gradul de hidroliză

Gradul de hidroliză afectează caracteristicile de încărcare ale polimerului și interacțiunea cu particulele.

Dozare

Nu poate fi înțeles pur și simplu ca „cu cât mai mult, cu atât mai bine”; trebuie căutat un echilibru între sedimentare, limpezire și deshidratare.

Condiții de pregătire

Temperatura apei, umezirea, amestecarea și timpul de maturare afectează direct performanța finală eficientă.

Condițiile echipamentului

Agenții de îngroșare-înalți, cei convenționali și cei cu pastă au cerințe diferite pentru performanța flocului.

Prin urmare, selecția finală a poliacrilamidei anionice pentru prepararea cărbunelui ar trebui stabilită pe baza judecății cuprinzătoare a „Slarry + Calitatea apei + Echipament + Sistem de preparare + Obiective de operare”.

Concluzie

Flocularea pregătirii cărbunelui nu este o problemă simplă de dozare chimică, ci un proces cuprinzător care implică chimia suprafeței particulelor, formarea de punte de adsorbție a polimerilor, separarea solidelor-lichidelor, echipamentele de îngroșare și controlul-funcționării la fața locului.

Când treceți de la testele de laborator la aplicații industriale, ceea ce necesită cu adevărat atenție nu este valoarea absolută a unui anumit parametru, ci dacă parametrii produsului se potrivesc cu condițiile-de pe site.

Pentru instalațiile de preparare a cărbunelui care trebuie să optimizeze consumul de PAM, să îmbunătățească claritatea de preaplin sau să îmbunătățească concentrația de sub debit, articolele pot fi verificate unul câte unul din mai multe verigări: proprietățile șlamului, greutatea moleculară, gradul de hidroliză, concentrația de alimentare și sistemul de dizolvare a PAM.

TEHNOLOGIA ECOLINK poate oferipoliacrilamidăpotrivirea produselor, testarea probelor și asistență tehnică pentru tratarea apei în diferite condiții de șlam și echipamente de îngroșare, ajutând clienții să treacă de la simpla „achiziție de floculanti” la optimizarea mai sistematică a separării solide-lichidelor.