精煤压滤机脱水工艺

2022/06/08 分类:技术文献 217

引言

新型精煤压滤机所采用的脱水工艺是集静压脱水、压榨脱水、气体置换脱水为一体的综合脱水工艺。就整个综合脱水工艺来讲,静压脱水是前提,是脱水的基础，属于预备性脱水，决定最终滤饼水分的关键是压榨脱水和气体置换脱水的合理运用。但压榨脱水和气体置换脱水的脱水机理有很大区别，所以必须了解压榨脱水和气体置换脱水的脱水机理，这样才能充分发挥压榨脱水和气体置换脱水的功能，最大限度地降低濾饼水分。

脱水机理的分析与讨论

在压滤脱水过程中,一般采用很高的流体静压来缩小滤饼的孔隙率，排出大部分水分。但在实际操作中，发现单纯的提高流体静压力,脱水效果并不理想。

因为随着压力的增大，滤饼防隙率逐渐减小，滤饼孔隙的饱和度逐渐降低,当滤饼的饱和度接受剰余饱和度时，滤饼水分基本不再降低。实验已经证明了这一点。

另外，分析滤饼的显微结构,发现这时滤饼颗粒形成拱桥结构，这种拱桥结枸包含的水分很难用流体静压力排出。这种条件下，继续降低滤饼水分必须施加更高的压力，一般情况下，流体静压力靠给料泵实现,靠泵增大压力并不容易实现，而且会造成设备投资大和运行成本高。单纯的静压脱水，滤饼水分不能达到国家规定的精煤水分的要求。所以必须从改善滤饼过滤阻力考虑，采用压榨脱水或气体置换脱水才能进一步降低滤饼水分。

压榨脱水的脱水机理。

精煤压滤机压榨作用的实现是靠隔膜挤压滤饼减小滤饼孔隙率，从而降低滤饼水分。静压脱水后滤饼内形成一定的拱桥结构,通过隔膜挤压能破坏拱桥结构。隔膜挤压相当于在滤饼上形成二维剪切力。从二维方向破坏拱桥结构，从而可以改变滤饼的孔隙率。压榨作用的实质是滤饼内部颗粒的重新排列，压榨效果的好坏取决于滤饼的可压缩性。浮选精煤有一定的可压缩性，特别是细、粘的物料。所以对于浮选精煤的脱水采用压榨脱水还是必要的。但是，由于浮选精煤中含有一些浮选药剂，使滤饼颗粒表面形成一定的水化膜,另外，滤饼颗粒间形成毛细管中含有很多毛细水分,压榨作用不能把这样的水分排出。所以压榨脱水也具有一定局限性。

气体置换脱水的机理。

对于滤饼中的水化膜和毛细管中的水分可以利用气体置换脱水排出。气体置换脱水的机理是利用气液两相流的原理，很好地改善了滤饼的过滤阻力。通过科学给料管道引人压缩气体进入滤饼内部置换脱水，脱水机理如下：

表1龙湖选煤厂浮选精煤的粒度组成

粒级/mm	0.5^0.25	0.25-0.125	0.125-0.074	0.074-0.045	QO45
灰份展	8.42	8.86	932	9.87	10.67
含量/%	21.24	4821	9.18	5.87	15,45
累积含量/%	21.24	69.45	78.63	84.50	100

气一液界面作用。

当压缩气体压力大于滤饼的毛细压力时,压缩气体从滤饼最大孔隙进入，穿透毛细管把毛细管的水分置换出来。当压缩气体通过滤饼孔隙时，由于两相流体的界面作用使部分吸附在毛细管表面的水分气化，被压缩气体带走。

另外,气体在水中的溶解度随压强的增大而增大，溶解在水中的气体进入滤饼后可以强化气液界面作用，在颗粒表面析出，也可以带走颗粒的表面水。

压缩作用。

气体对滤饼的压缩作用就是在气体压力的作用下，滤饼中的小颗粒能够填充大的孔隙,压缩后的滤饼的孔隙率降低，水分也随之降低。

实验部分

对于目前浮选精煤压滤脱水工艺，大多数是静压脱水、压榨脱水、气体置换脱水的综合运用，但其中二种方式的联合使用比较多,即使是三种方式的联合使用，气体置换脱水也只是用来净化管道中残留的料浆,简单的压缩一下滤饼，并没有真正发挥气体置换脱水的优势本实验主要研究压榨脱水、气体置换,脱水的效果及压榨脱水和气体置换脱水的优化组合。

实验条件。

在同一压滤条件下，料浆经流。体静压脱水后，进行气体置换脱水和压榨脱水。流体静压力值为0.6MPa,压榨与气体置换时间均为15s,压力均为0.6MPa_o实验煤样采用龙湖选煤厂的浮选精煤。筛分化验结果，见表1。

实验结果与讨论，实验结果，见表2。

操作条件	1	2	3	4	5	6	平均
压榨脱水/%	22.47	23.08	22.24	22.09	23.87	22.11	22.64
气体置换脱水	22.05	21.64	22.13	21.86	21.42	21.63	21.78
先压榨后气体转换脱水/》	21.23	20.56	20.18	20.64	20.06	21.14	20.63
先气体置换后压榨脱水/%	20.48	19.96	19.62	19.73	19.42	20.18	19.89