煤粉濃度和著火方式的關(guān)系 粉煤灰可作為高性能超細摻合料
據(jù)不完全統(tǒng)計,,2016年國內(nèi)碳酸鈣消費量超過1500萬噸(不包括脫硫與飼料級),,長石,、石英,、高嶺土,、膨潤土及其它粘土礦物超過3000萬噸,,炭黑,、白炭黑超過800萬噸,,再加上其它各種有機與無機、天然與人造的功能化填料總需求超過6000萬噸,,隨著材料綠色化,、復合化、功能化的發(fā)展趨勢,,填料的用量將越來越大,。根據(jù)初步調(diào)研分析和技術(shù)評估以及后續(xù)研發(fā)展望,未來5年內(nèi)粉煤灰可按10-20%的比例逐步替代各種常規(guī)天然或人造填料,,總?cè)萘繉⑦_500-1000萬噸,。碳酸鈣作為常用化工填料,應(yīng)用面廣量大,,價格低廉,,細度以10微米以細為主,噸價格平均重鈣約1000元,,輕鈣約1200元,。同細度的粉煤灰超細微珠替代碳酸鈣,各種制品的各項性能指標均有提高,,成本下降明顯,,在深色制品領(lǐng)域替代碳酸鈣潛力巨大。
煤粉濃度和著火方式的關(guān)系
煤粉著火方式,,這是一個長期研究和討論的焦點問題,。目前,人們普遍接受的煤粉著火方式有三種理論,。一是均相著火理論,,認為煤的著火首先是在氣相中發(fā)生的;二是非均相著火理論或稱多相著火理論,認為煤的著火是從煤的表面開始的;三是聯(lián)合著火理論,,認為煤的著火是在氣相和固相中相繼發(fā)生的,。煤粉設(shè)備有很多種,比如我們所熟知的煤粉機就是其中比較重要的一種,。這三種著火理論都是在特定條件下歸納出來的,,視具體條件給予理論解釋。這些具體條件包括煤粉氣流中顆粒與顆粒的濃度效應(yīng),,顆粒與氣相之間的相互作用,,氣體動力特性,傳熱體質(zhì)過程,,煤粉的動力特性等等,。這里重點討論煤粉濃度和著火方式的關(guān)系。
用試驗研究煤粉氣流著火方式時要解決兩個前提性的關(guān)鍵問題:著火點的判斷和著火方式的判別,。
著火方式的判別是極其困難的,。在單顆粒狀態(tài)試驗中,,一般都通過特殊方法如激光全息陰影照相H3和高速攝影[25~273等進行觀察。而煤粉氣流的著火方式是難以用直觀的方法進行觀察的,。Howard和Essenhigh r28]通過分析著火過程中煤焦揮發(fā)分和固定碳含量的變化,,確定了多相著火的存在。煤粉燃燒有兩種極限情況,,一種是顆粒析出的揮發(fā)分阻礙氧氣到達顆粒表面,,燃燒只是氣相中揮發(fā)分的氧化反應(yīng),從而煤焦中V/FC的比值直線下降,,這種情況類似于純熱解,,圖中直線A和B分別對應(yīng)于揮發(fā)分為40%的煙煤Q因子(實際析出揮發(fā)分和工業(yè)分析揮發(fā)分量的比值)為1和2的情況。另一種情況是只有多相燃燒存在,,揮發(fā)分和固定碳同時以多相反應(yīng)的方式消耗掉,,VIFC保持不變(直線c)。實際燃燒過程按曲線D進行,,開始煤粉失去水分和少量熱解,,曲線下降,與直線A重疊,,隨后固定碳和揮發(fā)分同時以多相燃燒的形式消耗,,V/FC幾乎不變,與曲線C平行,,且著火也在此發(fā)生,。此后由于顆粒表面氧氣耗盡,熱解和均相燃燒又出現(xiàn),,曲線又和直線A平行,。末了由于均相燃燒減慢,氧又可到達顆粒表面發(fā)生多相燃燒,,直到燃荊
山東埃爾派粉體科技有限公司粉煤灰處理設(shè)備將分選后的粗灰超細磨,,比表面積達到2000m2/kg以上并改性后,可替代輕鈣,、重鈣,、石英粉等無機非金屬礦物填料。比表面積達到3000m2/kg以上并改性后,,可替代納米鈣,、高嶺土、滑石粉等無機非金屬礦物填料,。比表面積達到4000m2/kg以上并改性后,,可替代炭黑、白炭黑,。采用傳統(tǒng)手段無法把粉煤灰加工到如此細度,,或者加工成本極高沒有經(jīng)濟性;而采用蒸汽流磨設(shè)備(簡稱蒸汽磨),,用電廠余熱蒸汽作為動力具有很好的經(jīng)濟性,,從而使粉煤灰的高附加值利用成為可能。